JP2006192078A - スケートボード - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者が安定した高速旋回を容易に行うことが可能なスケートボードを提供することである。
【解決手段】 第２のＣＰＵ７３は、前進時に、前輪ステアリング角度値θｆが、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１より小さい場合または前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２より大きい場合で、前輪ステアリング角度値θｆの微分値が前輪微分しきい値より大きい場合に、前輪３を減速し後輪４を加速するように電流指令値を算出し、第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４にその電流指令値を出力する。それにより、電動スケートボード１は、前輪３を軸として高速旋回動作を行う。
【選択図】 図８

Description

本発明は、スケートボードに関する。

従来より、電動モータ等の駆動装置を搭載した自走式のローラーボードが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載されている自走式ローラーボードにおいては、ボードの前輪側および後輪側に加わる荷重の重量差に基づいて駆動装置が制御されている。また、足首の上下動作により揺動操作板を揺動させて、走行方向の転換を行っている。
特開平１０−２１１３１３号公報

ところで、駆動装置を有さない通常のローラーボードを高速旋回させたい場合には、搭乗者はローラーボードの前輪にかかる荷重を大きくして、前輪を軸に後輪を滑らせるようにしてローラーボードを旋回させる。

しかしながら、特許文献１に記載されている自走式ローラーボードにおいては、旋回動作を行う際にも、前輪側に加わる荷重と後輪側に加わる荷重との差に基づいてローラーボードの速度が制御される。そのため、搭乗者が前輪に荷重をかけて旋回しようとするとローラーボードが加速され、安定した旋回動作を行うことができない。したがって、上記特許文献１のローラーボードを高速旋回させることは困難である。

本発明の目的は、使用者が安定した高速旋回を容易に行うことが可能なスケートボードを提供することである。

本発明に係るスケートボードは、使用者が乗車する本体部と本体部の進行方向に沿って配列された第１および第２の車輪と、第１および第２の車輪のうち少なくとも一方を駆動する駆動手段と、第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の舵角に関する情報を検出する検出手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、検出手段により検出された舵角に関する情報が所定の条件を満足する場合に、第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御するものである。

本発明に係るスケートボードにおいては、検出手段により第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の舵角に関する情報が検出される。そして、検出手段により検出された情報が所定の条件を満足する場合に、制御手段により第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇される。

この場合、進行方向の前方側の車輪を軸として旋回動作を行うことができる。それにより、使用者が安定した高速旋回を容易に行うことが可能になる。

検出手段は、進行方向に対する第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の舵角を検出する角度検出手段を含み、制御手段は、角度検出手段により検出された舵角が第１の条件を満足する場合に、第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御してもよい。

この場合、角度検出手段により検出された舵角が第１の条件を満足しない場合には進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇されない。したがって、使用者が第１の条件を設定することにより、使用者の意図に反する高速旋回動作を防止することができる。

制御手段は、角度検出手段により検出された舵角の微分値を算出し、さらに微分値が第２の条件を満足する場合に、第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御してもよい。

この場合、舵角の微分値が第２の条件を満足しない場合には進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇されない。したがって、使用者が第２の条件を設定することにより、使用者の意図に反する高速旋回動作を防止することができる。

検出手段は、第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の回転速度を速度値として検出する速度検出手段をさらに含み、制御手段は、さらに速度検出手段により検出された速度値が第３の条件を満足する場合に、第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御してもよい。

この場合、速度検出手段により検出された速度値が第３の条件を満足しない場合には進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇されない。したがって、使用者が第３の条件を設定することにより、使用者の意図に反する高速旋回動作を防止することができる。

スケートボードは、荷重を荷重値として検出する荷重検出手段をさらに備え、制御手段は、荷重検出手段により検出された荷重値に基づいて本体部における使用者の重心位置を算出し、重心位置に基づいて進行方向を決定してもよい。

この場合、使用者は重心位置を調整することにより容易に進行方向を決定することができる。

荷重検出手段は、第１の位置に設けられ、荷重を第１の荷重値として検出する第１の荷重検出手段と、第２の位置に設けられ、荷重を第２の荷重値として検出する第２の荷重検出手段とを含み、制御手段は、第１の荷重検出手段からの第１の荷重値と第２の荷重検出手段からの第２の荷重値との合計に対する第１および第２の荷重値のいずれか一方の割合を重心位置として算出してもよい。

このような重心位置は、使用者の体重にかかわらず第１の荷重検出手段および第２の荷重検出手段に加わる荷重の配分によって定まる。それにより、使用者の体重にかかわらずスケートボードの速度を確実に制御することが可能となる。

制御手段は、さらに第１または第２の荷重検出手段により検出された第１または第２の荷重値が第４の条件を満足する場合に、進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御してもよい。

この場合、第１または第２の荷重検出手段により検出された第１または第２の荷重値が第４の条件を満足しない場合には進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇されない。したがって、使用者がバランスを維持することが困難な状態で高速旋回動作が行われることを防止することができる。

制御手段は、さらに重心位置が第５の条件を満足する場合に、進行方向の後方側の車輪の回転速度を進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように駆動手段を制御してもよい。

この場合、制御手段により算出された重心位置が第５の条件を満足しない場合には進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇されない。したがって、使用者がバランスを維持することが困難な状態で高速旋回動作が行われることを防止することができる。

スケートボードは、重心位置と電流指令値との関係を記憶する記憶手段と、電流指令値に基づいて駆動手段に駆動電流を供給する電流供給部とをさらに備え、制御手段は、記憶手段に記憶された関係に基づいて電流指令値を決定してもよい。

この場合、記憶手段により記憶された重心位置と電流指令値との関係に基づいて制御手段により電流指令値が決定され、決定された電流指令値に基づいて駆動電流が電流供給部により駆動手段に供給される。このように、電流指令値に基づいて駆動電流を制御することにより駆動手段の駆動力を容易に制御することができる。また、重心位置と電流指令値との関係を任意に設定することができる。

関係は、重心位置が本体部の中心にある場合に前進を指令する値を有する第１の関係と、重心位置が本体部の中心にある場合に後進を指令する値を有する第２の関係とを含み、決定手段は、本体部の前進時に第１の関係に基づいて電流指令値を決定し、本体部の後進時に第２の関係に基づいて電流指令値を決定してもよい。

この場合、本体部の前進時には第１の関係に基づいて電流指令値が決定手段により決定され、本体部の後進時には第２の関係に基づいて電流指令値が決定手段により決定される。それにより、本体部の前進時に算出手段により算出された重心位置が本体部の中心にある場合には前進が継続され、本体部の後進時に算出手段により算出された重心位置が本体部の中心にある場合には後進が継続される。その結果、本体部の前進中または後進中に使用者の重心位置が本体部の中心にあった場合に、本体部に急な制動がかかることが防止される。

関係は、重心位置が本体部の中心にある場合に、停止を指令する値を有する第３の関係をさらに含み、決定手段は、本体部の停止時に第３の関係に基づいて電流指令値を決定してもよい。

この場合、本体部の停止時には第３の関係に基づいて電流指令値が決定手段により決定される。それにより、本体部の停止時に算出手段により算出された重心位置が本体部の中心にある場合に停止が継続される。その結果、本体部が停止状態で使用者が本体部に乗車したときに本体部が急に発進することが防止される。

スケートボードは、電流指令値に基づいて駆動手段に駆動電流を供給する電流供給部をさらに備え、制御手段は、重心位置と電流指令値との関係を示す予め定められた関係式を用いて駆動手段への電流指令値を決定してもよい。

この場合、重心位置と電流指令値との関係を示す予め定められた関係式に基づいて駆動手段への電流指令値が制御手段により決定され、制御手段により決定された電流指令値に基づいて駆動手段に駆動電流が電流供給部により供給される。このような構成により、重心位置と電流指令値との関係を予め記憶する記憶手段が不要となる。

本発明によれば、検出手段により検出された舵角に関する情報が所定の条件を満足する場合に、制御手段により第１および第２の車輪のうち進行方向の後方側の車輪の回転速度が前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇される。この場合、第１および第２の車輪のうち進行方向の前方側の車輪を軸として旋回動作を行うことができる。それにより、使用者が安定した高速旋回を容易に行うことが可能になる。

以下、本発明の一実施の形態に係るスケートボードについて図面を参照しながら説明する。

（１）電動スケートボードの構造
図１は、本実施の形態に係るスケートボードの構成を示す概略模式図である。図１においては、スケートボードの一例として二輪の電動スケートボードが示されている。

図１に示すように、電動スケートボード１は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）または木材等からなる板状のボード本体部２を有する。

このボード本体部２の下面には、支持具５および支持具６によりそれぞれ前輪３および後輪４が回転可能に取り付けられている。前輪３および後輪４は、例えばゴムまたは樹脂等からなる。

ボード本体部２の下面には、前輪３および後輪４の駆動制御を行う駆動制御部ＭＣＵ１，ＭＣＵ２が取り付けられている。前輪３および／または後輪４は、使用者が旋回しやすくなるように中央部が凸状となっている。

以下の説明においては、電動スケートボード１の後輪４から前輪３へ向かう方向（図１の矢印方向）を前方とし、その逆を後方とする。また、電動スケートボード１が前進しているときの前輪３および後輪４の回転方向を正回転とし、後進しているときの前輪３および後輪４の回転方向を逆回転とする。

図２は、図１の電動スケートボード１の側面図である。

図２に示すように、ボード本体部２の下面の前方側に外側フレーム８が固定され、ボード本体部２の下面の後方側に外側フレーム９が固定されている。外側フレーム８には水平方向に延びる連結シャフト８ａにより内側フレーム１２が回動可能に取り付けられ、外側フレーム９には水平方向に延びる連結シャフト９ａにより内側フレーム１３が回動可能に取り付けられている。

内側フレーム１２に支持具５が取り付けられ、内側フレーム１３に支持具６が取り付けられている。支持具５には前輪３が回転可能に支持され、支持具６には後輪４が回転可能に支持されている。

支持具５および支持具６には、電動スケートボード１の長手方向を長径方向とする略楕円形の長孔５ａおよび長孔６ａが設けられている。この長孔５ａまたは長孔６ａに対する前輪３または後輪４の取り付け位置を変更することにより、電動スケートボード１の旋回性を調整することができる。

（２）前輪および前輪ステアリング角センサの取り付け構造
図３は、前輪３のボード本体部２への取り付け構造を説明するための分解斜視図であり、図４は、前輪３のボード本体部２への取り付け部の断面図である。

図３に示すように、外側フレーム８は、上下に貫通する６つの貫通孔８ｂ、水平方向に貫通する２つの貫通孔８ｃおよび２つのねじ孔８ｄを有する。６つの貫通孔８ｂにそれぞれ図示しないねじが螺合されることにより、外側フレーム８がボード本体部２の下面に固定される。

また、内側フレーム１２には、水平方向に延びるようにスリーブ１２ａが形成されている。内側フレーム１２は、外側フレーム８の内側に組み込まれ、貫通孔８ｃおよびスリーブ１２ａに連結シャフト８ａが挿通される。また、スリーブ１２ａの下部には上下に貫通するねじ孔１２ｂが形成され、連結シャフト８ａの下部にはねじ孔８ｅが形成されている。このねじ孔１２ｂおよびねじ孔８ｅに雄ねじ２９が螺合され、内側フレーム１２が連結シャフト８ａに固定される。それにより、内側フレーム１２が連結シャフト８ａにより外側フレーム８に対して回動可能に支持される。

内側フレーム１２の下側には、ホルダ２８が配設される。ホルダ２８には、２つの貫通孔２８ａが形成されている。雄ねじ３１は、貫通孔２８ａの下側から挿通されかつ外側フレーム８のねじ孔８ｃに螺合される。それにより、ホルダ２８が外側フレーム８に取り付けられる。ホルダ２８は内側フレーム１２の回動領域を制限する役割を担う。

また、内側フレーム１２とホルダ２８との間には圧縮バネ３２が配設される。この圧縮バネ３２により、前輪３から内側フレーム１２に伝達される衝撃が緩和される。

内側フレーム１２の中央部の下面側には、円柱状の凹部を有する回転支持部１２ｃが形成されている。この回転支持部１２ｃには、支持具５の上部に形成された円柱状の回転部５ｂが組み込まれる。回転支持部１２ｃの中央部には貫通孔１２ｄが形成され、回転部５ｂの中央部には貫通孔５ｃが形成されている。貫通孔１２ｄおよび貫通孔５ｃには回転軸３３が挿通される。回転軸３３の上部は円柱形状を有し、それより下部には一対の平行側面を有する雄ねじ部３３ａが形成されている。

回転部５ｂの下面側には、凹部５ｄが形成されている。この凹部５ｄには、プレート３４が組み込まれる。プレート３４には、雄ねじ部３３ａの断面と同じ形状を有する嵌合孔３４ａが形成されている。この嵌合孔３４ａに雄ねじ部３３ａを嵌合させつつナット３５を雄ねじ部３３ａに螺合させるとともに、凹部５ｄの底面に形成されたねじ孔５ｅに雄ねじ３６を螺合させることによりプレート３４を凹部５ｄの底面に固定する。それにより、回転部５ｂ（支持具５）と回転軸３３とが一体回転するように固定される。

内側フレーム１２の回転支持部１２ｃと支持具５の回転部５ｂとの間にはベアリング３７が配設され（図４参照）、回転軸３３と内側フレーム１２の貫通孔１２ｃとの間にはベアリング３８が配設されている（図４参照）。

また、図３に示すように、内側フレーム１２の回転支持部１２ｃの前方側には所定幅の開口１２ｅが形成され、支持具５の回転部５ｂの前方側の側面には突起部５ｆが形成されている。この突起部５ｆが開口１２ｅ内に位置するように回転部５ｂが回転支持部１２ｃに組み込まれる。この場合、突起部５ｆは、開口１２ｅ内でのみ回動可能となる。つまり、開口１２ｅにより回転部５ｂの回転領域を制限することができる。

回転軸３３の上端は、連結プレート４１に固定されている。連結プレート４１には係止孔４１ａが形成されており、この係止孔４１ａにはテンションスプリング４２の一端部が係止される。また、テンションスプリング４２の他端部は連結ロッド４３の一端部に形成された係止孔４３ａに係止されている。

連結ロッド４３は固定部材４４の貫通孔４４ａに挿通されており（図４参照）、連結ロッド４３の他端部の雄ねじ部４３ｂにはナット４３ｃが取り付けられている。このナット４３ｃにより連結ロッド４３が固定部材４４に係止されている。

この構成においては、ナット４３ｃの締め付けを調整することにより、連結ロッド４３の取り付け位置を調整することができる。それにより、テンションスプリング４２の引張力が変化し、回転軸３３の回転に要する力が変化する。つまり、ナット４３ｃの締め付けを調整することにより、前輪３のステアリング特性を調整することができる。

また、図３に示すように、固定部材４４の下部には２つのねじ孔４４ｂが形成されている。これらのねじ孔４４ｂには、内側フレーム１２の前端部に下面側から挿通された２つの雄ねじ４５（１つの雄ねじ４５は図示省略）が螺合される。それにより、固定部材４４が内側フレーム１２に固定され、連結プレート４１、テンションスプリング４２、連結ロッド４３および固定部材４４が内側フレーム１２の凹部に収容される。

連結プレート４１の係止孔４１ａには、前輪ステアリング角センサＤＳ１の可動子４６ａが摺動可能に挿通されている（図４参照）。また、前輪ステアリング角センサＤＳ１のポテンショメータ収容部４６ｂはボード本体部２の下面に固定されている（図４参照）。

可動子４６ａは、回転軸３３および連結プレート４１の回転に伴って移動し、可動子４６ａの移動量に応じた前輪ステアリング角度値θｆが前輪ステアリング角センサＤＳ１により出力される。なお、前輪ステアリング角度値θｆは、例えば、前輪３がボード本体部２に対して前方に向かって９０度左方向を向いているときには０を示し、前輪３とボード本体部２とが同じ方向を向いているときには１２７．５を示し、前輪３がボード本体部３に対して前方に向かって９０度右方向を向いているときには２５５を示す。このように、本実施の形態においては、前輪３の舵角を前輪ステアリング角度値θｆとして検出することができる。

図３に示すように、外側フレーム８の後方側の下面には円筒状のホルダ４８が配設される。また、内側フレーム１２の後方側の上面には円筒状のホルダ４９が配設される。

ホルダ４９内には皿ばね等からなる緩衝部材２２が装着されている（図４参照）。この緩衝部材２２の上部にはアルミニウム等からなるスペーサ２３が設けられている（図４参照）。また、ホルダ４８内に前荷重センサＳ１が取り付けられている（図４参照）。

このように、前荷重センサＳ１の下部にスペーサ２３および緩衝部材２２を設けることにより、前荷重センサＳ１に過荷重がかかることを防止することができる。これにより、電動スケートボード１のボード本体部２に加わる荷重を前荷重センサＳ１によって適切に検出することができる。

また、前荷重センサＳ１には導線２４が接続されている（図４参照）。この導線２４の他端は、図１の駆動制御部ＭＣＵ２に接続されている。この導線２４を介して前荷重センサＳ１からの荷重値を示す出力信号が駆動制御部ＭＣＵ２に与えられる。

なお、本実施の形態では、後輪４も上記の前輪３と同様の構成でボード本体部２に取り付けられており、前輪ステアリング角センサＤＳ１と同様の構成の後輪ステアリング角センサＤＳ２により後輪ステアリング角度値θｒが出力されるようになっている。また、後述する後ろ荷重センサＳ２も前荷重センサＳ１と同様の構成で外側フレーム９に取り付けられている。

（３）駆動制御部の構成
次に、駆動制御部ＭＣＵ１，ＭＣＵ２の構成について図面を参照しながら説明する。図５は、電動スケートボード１の駆動制御部ＭＣＵ１，ＭＣＵ２の構成を説明するための図である。

図５に示すように、駆動制御部ＭＣＵ１は第１のＣＰＵ（中央演算処理装置）７１、第１のドライバ７２および電流センサＣＳ１を備え、駆動制御部ＭＣＵ２は第２のＣＰＵ７３、第２のドライバ７４、メモリ７５および電流センサＣＳ２を備える。駆動制御部ＭＣＵ１，ＭＣＵ２には、電源バッテリ（図示せず）が接続されている。

また、駆動制御部ＭＣＵ１の第１のドライバ７２は前輪３内に設けられた駆動モータＭ１に接続されており、駆動制御部ＭＣＵ２の第２のドライバ７４は後輪４内に設けられた駆動モータＭ２に接続されている。

前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２は、例えば歪ゲージ式ロードセルからなり、荷重値を出力する。

駆動制御部ＭＣＵ２の第２のＣＰＵ７３には、前荷重センサＳ１から出力される荷重値、後ろ荷重センサＳ２から出力される荷重値、前輪ステアリング角センサＤＳ１から出力される前輪ステアリング角度値θｆおよび後輪ステアリング角センサＤＳ２から出力される後輪ステアリング角度値θｒが与えられる。

また、第２のＣＰＵ７３には前輪３および後輪４にそれぞれ設けられている３相式のエンコーダ７６，７７から前輪３および後輪４の回転速度に応じた出力信号が速度値として入力される。また、エンコーダ７６，７７は前輪３および後輪４の回転方向を検出し、検出結果を第２のＣＰＵ７３に出力する。

駆動制御部ＭＣＵ２の第２のＣＰＵ７３は、前荷重センサＳ１、後ろ荷重センサＳ２、前輪ステアリング角センサＤＳ１、後輪ステアリング角センサＤＳ２およびエンコーダ７６，７７の出力信号に基づいて、第２のドライバ７４および駆動制御部ＭＣＵ１の第１のＣＰＵ７１にパルス幅変調（ＰＷＭ）された電流指令値をそれぞれ与える。なお、駆動制御部ＭＣＵ１と駆動制御部ＭＣＵ２とはＣＡＮバス７８により接続されており、このＣＡＮバス７８を介して第２のＣＰＵ７３から第１のＣＰＵ７１へ電流指令値が送信される。

第２のドライバ７４は、第２のＣＰＵ７３からの電流指令値に基づいて駆動モータＭ２に駆動電流を流す。これにより、駆動モータＭ２が後輪４を駆動する。また、駆動モータＭ２の駆動電流は、電流センサＣＳ２により検出される。これにより、駆動モータＭ２の回転速度を正確にフィードバック制御することができる。

駆動制御部ＭＣＵ１の第１のＣＰＵ７１は、駆動制御部ＭＣＵ２の第２のＣＰＵ７３により与えられた電流指令値を第１のドライバ７２に与える。第１のドライバ７２は、第１のＣＰＵ７１からの電流指令値に基づいて駆動モータＭ１に駆動電流を流す。これにより、駆動モータＭ１が前輪３を駆動する。また、駆動モータＭ１の駆動電流は、電流センサＣＳ１により検出される。これにより、駆動モータＭ１の回転速度を正確にフィードバック制御することができる。

（４）駆動制御部の処理
次に、駆動制御部ＭＣＵ２の第２のＣＰＵ７３による電流指令値算出処理について図面を参照しながら説明する。

ここでは、所定速度以上の車速で走行中でかつ前輪３または後輪４の舵角（ステアリング角）が所定角度以上になったときに高速旋回動作を行うように制御された電動スケートボード１について説明する。

図６〜図１１は、第２のＣＰＵ７３による第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１への電流指令値算出処理を示すフローチャートである。

電流指令値算出処理においては、初期値取得フラグおよび乗車フラグが用いられる。これらの初期値取得フラグおよび乗車フラグは図５のメモリ７５に記憶されている。

以下の説明において、前荷重センサＳ１から出力される荷重値を前荷重センサ値Ｆｆと呼び、後ろ荷重センサＳ２から出力される荷重値を後ろ荷重センサ値Ｆｒと呼ぶ。

図６に示すように、まず、ボード本体部２に設けられたスイッチ（図示せず）がオンにされると、第２のＣＰＵ７３は、初期値取得フラグおよび乗車フラグをオフにする（ステップＳ１）。次に、第２のＣＰＵ７３は、第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１への電流指令値を０に設定する（ステップＳ２）。初期値取得フラグとは、使用者がボード本体部２に乗車していない状態において前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２から前荷重センサ値Ｆｆおよび後ろ荷重センサ値Ｆｒを取得したか否かを示すフラグである。

次に、第２のＣＰＵ７３は、初期値取得フラグがオンであるか否かを判別する（ステップＳ３）。初期値取得フラグがオンでない場合、第２のＣＰＵ７３は、初期値取得フラグをオンにし、前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２から現在の前荷重センサ値Ｆｆおよび後ろ荷重センサ値Ｆｒを前荷重センサ初期値Ｆｆ０および後ろ荷重センサ初期値Ｆｒ０として取得する（ステップＳ４）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２から現在の前荷重センサ値Ｆｆおよび後ろ荷重センサ値Ｆｒを取得し、前荷重センサ初期値Ｆｆ０および後ろ荷重センサ初期値Ｆｒ０を用いて前荷重値Ｆｆ'および後ろ荷重値Ｆｒ'を算出する（ステップＳ５）。前荷重値Ｆｆ'および後ろ荷重値Ｆｒ'は次式のようになる。

Ｆｆ'＝Ｆｆ−Ｆｆ０ …（１）
Ｆｒ'＝Ｆｒ−Ｆｒ０ …（２）
ステップＳ３において初期値取得フラグがオンである場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ５の処理に進む。

次に、第２のＣＰＵ７３は、乗車判定処理を行う（ステップＳ６）。この乗車判定処理においては、上記の前荷重値Ｆｆ'および後ろ荷重値Ｆｒ'に基づいて、使用者がボード本体部２に乗車しているか否かが判別される。使用者がボート本体部２に乗車していると判別された場合には、乗車フラグがオンにされ、使用者が降車していると判別された場合には、乗車フラグがオフにされる。

次に、第２のＣＰＵ７３は、乗車フラグがオンであるか否かを判別する（ステップＳ７）。乗車フラグがオフの場合、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ５の処理に戻り、乗車フラグがオンになるまで、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を繰り返す。

乗車フラグがオンの場合、第２のＣＰＵ７３は、使用者の重心位置Ｗを算出する（ステップＳ８）。重心位置Ｗは、次式により算出される。

Ｗ＝Ｆｆ'／（Ｆｆ'＋Ｆｒ'）−１／２ …（３）
ここで、使用者の重心位置がボード本体部２の前方側にある場合には重心位置Ｗの値は正になり、使用者の重心位置がボード本体部２の後方側にある場合には、重心位置Ｗの値が負になる。使用者の重心位置がボード本体部２の中央にある場合には、重心位置Ｗの値は０になる。

なお、重心位置Ｗを、後ろ荷重値Ｆｒ'を主として次式により算出してもよい。

Ｗ＝Ｆｒ'／（Ｆｆ'＋Ｆｒ'）−１／２ …（４）
この場合には、使用者の重心位置がボード本体部２の前方側にある場合には重心位置Ｗの値は負になり、使用者の重心位置がボード本体部２の後方側にある場合には、重心位置Ｗの値が正になる。

次に、第２のＣＰＵ７３は、エンコーダ７７の出力信号により後輪４が正回転しているか否かを判別する（ステップＳ９）。後輪４が正回転している場合、第２のＣＰＵ７３は、後述する第１のマップを用いたマップ補完処理により第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１への電流指令値を算出する（図７のステップＳ１０）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ１０において重心位置Ｗに基づいて算出された現在の第１のＣＰＵ７１への電流指令値と図５のメモリ７５に記憶されている前回の第１のＣＰＵ７１への電流指令値との差を算出する（ステップＳ１１）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ１１において算出された第１のＣＰＵ７１への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が、予め設定された電流しきい値（電流指令値の変化量の上限値）よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ１２）。

第１のＣＰＵ７１への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、第１のＣＰＵ７１への電流指令値を電流しきい値分だけ変化させる（ステップＳ１３）。すなわち、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上増加した場合には、前回の電流指令値に対して電流しきい値を加算し、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上減少した場合には、前回の電流指令値から電流しきい値を減算する。この処理により、電流指令値の変化幅（加減速の幅）が電流しきい値の範囲内に制限され、通常の走行時における電動スケートボード１の急速な加速および急速な減速が防止される。

次に、第２のＣＰＵ７３は、第２のドライバ７４への電流指令値をステップＳ１３における第１のＣＰＵ７１への電流指令値と等しい値に変化させる（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の処理により、後述する図８のステップＳ２３の処理を行わない場合（前輪減速値および後輪加速値が加算されない場合）に、前輪３および後輪４の駆動力がほぼ等しくなる。

次に、第２のＣＰＵ７３は、後述する図８のステップＳ２２のカウンタのリセットから所定時間経過したか否かを判別する（図８のステップＳ１５）。

図７のステップＳ１２において、第１のＣＰＵ７１への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値よりも小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１５においてカウンタのリセットから所定時間経過している場合、第２のＣＰＵ７３は、現在の後輪４の速度値が予め設定された後輪速度しきい値より大きいか否かを判別する（ステップＳ１６）。

なお、後輪速度しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。この後輪速度しきい値を設定することにより、例えば、電動スケートボード１が低速で走行しているときに高速旋回動作が行われることを防止することができる。後輪速度しきい値は、例えば５ｋｍ／ｈである。

後輪４の速度値が後輪速度しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、後ろ荷重値Ｆｒ'が予め設定された後ろ荷重しきい値より小さいか否かを判別する（ステップＳ１７）。なお、後ろ荷重しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。

後ろ荷重値Ｆｒ'が後ろ荷重しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は、前輪ステアリング角度値θｆが前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１より小さいか否かを判別する（ステップＳ１８）。

ここで、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１ならびに後述するステップＳ２０、図１０のステップＳ３４およびステップＳ３６で用いられる前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２、後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１および後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２について図面を参照しながら説明する。

なお、左旋回とは電動スケートボード１が進行方向に向かって左に旋回することであり、右旋回とは電動スケートボード１が進行方向に向かって右に旋回することである。したがって、後方左旋回とは、後方に向かって左に旋回することであり、後方右旋回とは、後方に向かって右に旋回することである。

図１２は、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１、前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２、後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１および後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２の関係を示す説明図である。

図１２では、前輪３および後輪４がボード本体部２の長手方向に対して左右に９０度回動可能に取り付けられている場合について説明する。この場合、上述したように、前輪ステアリング角センサＤＳ１から出力される前輪ステアリング角度値θｆおよび後輪ステアリング角センサＤＳ２から出力される後輪ステアリング角度値θｒは０から２５５の範囲で変化する。

なお、後輪ステアリング角度値θｒが０のときは、後輪４がボード本体部２に対して後方に向かって９０度左方向を向いている状態であり、後輪ステアリング角度値θｒが２５５のときは、後輪４がボード本体部２に対して後方に向かって９０度右方向を向いている状態である。

図１２に示すように、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１は、０以上１２７．５以下の範囲に設定され、前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２は、１２７．５以上２５５以下の範囲に設定される。また、後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１は、０以上１２７．５以下の範囲に設定され、後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２は、１２７．５以上２５５以下の範囲に設定される。

なお、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１、前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２、後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１および後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２は、予め図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。例えば、前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１および後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１は９７．５に設定され、前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２および後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２は１５７．５に設定される。

図８のステップＳ１８において、前輪ステアリング角度値θｆが前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は、前輪ステアリング角度値θｆの微分値（角速度）を算出する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１８において、前輪ステアリング角度値θｆが前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、前輪ステアリング角度値θｆが前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２より大きいか否かを判別する（ステップＳ２０）。前輪ステアリング角度値θｆが前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２より大きい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ１９の処理に進む。

つまり、ボード本体部２に対して前輪３が左または右に大きな舵角を有している場合に、第２のＣＰＵ７３はステップＳ１９の処理に進み、前輪ステアリング角度値θｆの微分値（角速度）を算出する。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ１９において算出された前輪ステアリング角度値θｆの微分値が、予め設定された前輪微分しきい値より大きいか否かを判別する（ステップＳ２１）。なお、前輪微分しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。

前輪ステアリング角度値θｆの微分値（角速度）が前輪微分しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、使用者が急速にステアリングを切り、前進時の高速旋回動作の開始条件を満足していると判定し、高速旋回動作の継続時間の管理を行うためのカウンタをリセットする（ステップＳ２２）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、前輪３の回転速度（駆動力）が減少しかつ後輪４の回転速度（駆動力）が増加するように、図７のステップＳ１０〜Ｓ１４において算出された第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４への電流指令値に予め設定された前輪減速値および後輪加速値を加算する（ステップＳ２３）。前輪減速値は負の値であり、後輪加速値は正の値である。

次に、第２のＣＰＵ７３は、現在の電流指令値をメモリ７５に記憶させるとともに第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４に電流指令値を出力する（ステップＳ２４）。それにより、前輪３が減速するとともに、後輪４が加速する。その結果、使用者は前輪３を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

なお、ステップＳ２３においては、前輪減速値または後輪加速値のどちらか一方のみを加算してもよい。つまり、前輪３の減速または後輪４の加速のどちらか一方を行うことにより、後輪４の回転速度を前輪３の回転速度に対して相対的に上昇させることができるので、使用者は前輪３を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

また、前輪３にブレーキを設けることによって前輪３を減速させてもよい。この場合、後輪４の回転速度が前輪３の回転速度に対して相対的に上昇するので、使用者は前輪３を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

次に、第２のＣＰＵ７３は、図６のステップＳ３の処理に戻り、ステップＳ３からステップＳ２４の処理を繰り返す。

ステップ１５において、カウンタのリセットから所定時間経過していない場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ２３の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は上記の高速旋回動作を継続する。

ステップＳ１６において、後輪４の速度値が後輪速度しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図７のステップＳ１０〜Ｓ１４の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の前進動作を行う。つまり、電動スケートボード１が低速で走行中には、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ１７において、後ろ荷重値Ｆｒ'が後ろ荷重しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図７のステップＳ１０〜Ｓ１４の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の前進動作を行う。つまり、使用者の体重がボード本体部２の後方側に大きくかかっている場合には、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ２０において、前輪ステアリング角度値θｆが前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２より小さい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図７のステップＳ１０〜Ｓ１４の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の前進動作を行う。つまり、前輪３が左または右に所定角度以上方向転換されなければ、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ２１において、前輪ステアリング角度値θｆの微分値が前輪微分しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の前進動作を行う。つまり、前輪３が緩やかに方向転換される場合には、高速旋回動作が行われない。

図６のステップＳ９において、後輪４が正回転していない場合、第２のＣＰＵ７３は、エンコーダ７６の出力信号により前輪３が逆回転しているか否かを判別する（ステップＳ２５）。前輪３が逆回転している場合、第２のＣＰＵ７３は、後述の第２のマップを用いたマップ補完処理により第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１への電流指令値を算出する（図９のステップＳ２６）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ２６において重心位置Ｗに基づいて算出された現在の第２のドライバ７４への電流指令値と図５のメモリ７５に記憶されている前回の第２のドライバ７４への電流指令値との差を算出する（ステップＳ２７）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ２７において算出された第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が、予め設定された電流しきい値（電流指令値の変化量の上限値）よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２８）。

第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値よりも大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、第２のドライバ７４への電流指令値を電流しきい値分だけ変化させる（ステップＳ２９）。すなわち、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上増加した場合には、前回の電流指令値に対して電流しきい値を加算し、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上減少した場合には、前回の電流指令値から電流しきい値を減算する。

次に、第２のＣＰＵ７３は、第１のＣＰＵ７１への電流指令値をステップＳ２９における第２のドライバ７４への電流指令値と等しい値に変化させる（ステップＳ３０）。このステップＳ３０の処理により、後述する図１０のステップＳ３９の処理が行われない場合（前輪加速値および後輪減速値が加算されない場合）に、前輪３および後輪４の駆動力がほぼ等しくなる。

次に、第２のＣＰＵ７３は、後述する図１０のステップＳ３８におけるカウンタのリセットから所定時間経過したか否かを判別する（図１０ステップＳ３１）。

図９のステップＳ２８において、第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値よりも小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図１０のステップＳ３１の処理に進む。

ステップＳ３１においてカウンタのリセットから所定時間経過している場合、第２のＣＰＵ７３は、現在の前輪３の速度値が予め設定された前輪速度しきい値より大きいか否かを判別する（ステップＳ３２）。

なお、前輪速度しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。この前輪速度しきい値を設定することにより、例えば、電動スケートボード１が低速で走行しているときに高速旋回動作が行われることを防止することができる。前輪速度しきい値は、例えば５ｋｍ／ｈである。

前輪３の速度値が前輪速度しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、前荷重値Ｆｆ'が予め設定された前荷重しきい値より小さいか否かを判別する（ステップＳ３３）。なお、前荷重しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。

前荷重値Ｆｆ'が前荷重しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は、後輪ステアリング角度値θｒが後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１より小さいか否かを判別する（ステップＳ３４）。

後輪ステアリング角度値θｒが後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は、後輪ステアリング角度値θｒの微分値（角速度）を算出する（ステップＳ３５）。

ステップＳ３４において、後輪ステアリング角度値θｒが後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、後輪ステアリング角度値θｒが後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２より大きいか否かを判別する（ステップＳ３６）。後輪ステアリング角度値θｒが後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２より大きい場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ３５の処理に進む。

つまり、ボード本体部２に対して後輪４が左または右に大きな舵角を有している場合に、第２のＣＰＵ７３はステップＳ３５の処理に進み、後輪ステアリング角度値θｒの微分値（角速度）を算出する。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ３５において算出された後輪ステアリング角度値θｒの微分値が、予め設定された後輪微分しきい値より大きいか否かを判別する（ステップＳ３７）。なお、後輪微分しきい値は図５のメモリ７５に記憶されており、使用者が適宜変更することが可能である。

後輪ステアリング角度値θｒの微分値が後輪微分しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、使用者が急速にステアリングを切り、後進時の高速旋回動作の開始条件を満足していると判定し、高速旋回動作の継続時間の管理を行うためのカウンタをリセットする（ステップＳ３８）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、前輪３の回転速度（駆動力）が増加しかつ後輪４の回転速度（駆動力）が減少するように、図９のステップＳ２６〜ステップＳ３０において算出された第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４への電流指令値に予め設定された前輪加速値および後輪減速値を加算する（ステップＳ３９）。前輪加速値は正の値であり、後輪減速値は負の値である。

その後、第２のＣＰＵ７３は、図８のステップＳ２４の処理に進み、電流指令値をメモリ７５に記憶させるとともに第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４に電流指令値を出力する。それにより、前輪３が加速するとともに、後輪４が減速する。その結果、使用者は後輪４を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

なおステップＳ３９においては、前輪加速値または後輪減速値のどちらか一方のみを加算してもよい。つまり、前輪３の加速または後輪４の減速のどちらか一方を行うことにより、前輪３の回転速度を後輪４の回転速度に対して相対的に上昇させることができるので、使用者は後輪４を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

また、後輪４にブレーキを設けることによって後輪４を減速させてもよい。この場合、前輪３の回転速度が後輪４の回転速度に対して相対的に上昇するので、使用者は後輪４を軸として安定した高速旋回を行うことができる。

ステップＳ３１において、カウンタのリセットから所定時間経過していない場合、第２のＣＰＵ７３はステップＳ３９の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は高速旋回動作を継続する。

ステップＳ３１において、前輪３の速度値が前輪速度しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図９のステップＳ２６〜Ｓ３０の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の後進動作を行う。つまり、電動スケートボード１が低速で走行中には、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ３３において、前荷重値Ｆｆ'が前荷重しきい値より大きい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図９のステップＳ２６〜Ｓ３０の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の後進動作を行う。つまり、使用者の体重がボード本体部２の前方側に大きくかかっている場合には、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ３６において、後輪ステアリング角度値θｒが後方左旋回しきい値ＴＨθｒ２より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２４の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図９のステップＳ２６〜Ｓ３０の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の後進動作を行う。つまり、前輪３が左または右に所定角度以上方向転換されなければ、高速旋回動作が行われない。

ステップＳ３７において、後輪ステアリング角度値θｒの微分値が後輪微分しきい値より小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２３の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、図９のステップＳ２６〜Ｓ３０の処理により算出された電流指令値に基づいて通常の後進動作を行う。つまり、後輪４が緩やかに方向転換される場合には、高速旋回動作が行われない。

図６のステップＳ２５において、前輪３が逆回転していない場合、第２のＣＰＵ７３は後述する第３のマップを用いたマップ補完処理により第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１への電流指令値を算出する（図１１のステップＳ４０）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ４０において重心位置Ｗに基づいて算出された現在の第２のドライバ７４への電流指令値と図５のメモリ７５に記憶されている前回の第２のドライバ７４への電流指令値との差を算出する（ステップＳ４１）。

次に、第２のＣＰＵ７３は、ステップＳ４１において算出された第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が、予め設定された電流しきい値（電流指令値の変化量の上限値）よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ４２）。

第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値よりも大きい場合、第２のＣＰＵ７３は、第２のドライバ７４への電流指令値を電流しきい値分だけ変化させる（ステップＳ４３）。すなわち、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上増加した場合には、前回の電流指令値に対して電流しきい値を加算し、現在の電流指令値が前回の電流指令値から電流しきい値分以上減少した場合には、前回の電流指令値から電流しきい値を減算する。

次に、第２のＣＰＵ７３は、第１のＣＰＵ７１への電流指令値をステップＳ４２における第２のドライバ７４への電流指令値と等しい値に変化させる（ステップＳ４４）。これにより、前輪３および後輪４の駆動力をほぼ等しくすることができる。

その後、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２３の処理に進み、電流指令値をメモリ７５に記憶させるとともに第１のＣＰＵ７１および第２のドライバ７４に電流指令値を出力する。それにより、電動スケートボード１は、図１１のステップＳ４０〜Ｓ４４の処理により算出された電流指令値に基づいて、通常の前進動作または後進動作を行う。

ステップＳ４１において、第２のドライバ７４への現在の電流指令値と前回の電流指令値との差が電流しきい値よりも小さい場合、第２のＣＰＵ７３は図８のステップＳ２３の処理に進む。この場合、電動スケートボード１は、第３のマップによるマップ補完処理により算出された電流指令値に基づいて、通常の前進動作または後進動作を行う。

（５）マップの説明
次に、マップ補完処理に用いられる第１、第２および第３のマップについて説明する。

図１３は、電流指令値算出処理におけるマップ補完処理に用いられる第１、第２および第３のマップを示す説明図である。

第１、第２および第３のマップとは、図１３に示すように、使用者の重心位置と電流指令値との関係を示すものである。

図１３において、横軸は電流指令値算出処理により算出される重心位置Ｗを示し、縦軸は第２のＣＰＵ７３の第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１（第１のドライバ７２）への電流指令値を示す。

図５のメモリ７５には、使用者の重心位置と電流指令値との関係が第１、第２および第３のマップとしてテーブル形式で記憶されている。すなわち、メモリ７５のアドレスに重心位置が対応付けられ、各アドレスに電流指令値を示すデータが格納されている。

図１３の第１のマップの曲線は、図６のステップＳ９の処理により後輪４が正回転している場合に用いられる。図１３の第２のマップの曲線は、図６のステップＳ２５の処理により前輪３が逆回転している場合に用いられる。また、図１３の第３のマップの曲線は、図６のステップＳ２５の処理により前輪３が逆回転していない場合（電動スケートボード１が停止している場合）に用いられる。

なお、第１のマップおよび第２のマップを用いることにより第２のＣＰＵ７３の第２のドライバ７４および第１のＣＰＵ７１（第１のドライバ７２）への電流指令値を算出する代わりに、第２のＣＰＵ７３が次式により電流指令値を算出することも可能である。

Ｔ＝Ｋ・（Ｆｆ'／（Ｆｆ'＋Ｆｒ'）−１／２）＋ＫV ・Ｖ …（５）
上式（５）のＴは電流指令値であり、ＫおよびＫV はそれぞれ所定の係数であり、Ｖは電動スケートボード１の速度である。

この場合、メモリ７５に対して重心位置と電流指令値との関係を示す第１のマップおよび第２のマップのデータを記憶させる必要がなくなる。

（６）実施の形態にかかる電動スケートボードの効果
以上のように、本実施の形態に係る電動スケートボード１においては、前進時における旋回動作時には、前輪３が減速されるとともに後輪４が加速される。それにより、使用者は前輪３を軸として安定した高速旋回を容易に行うことができる。

また、後進時における旋回動作時には、後輪４が減速されるとともに前輪３が加速される。それにより、使用者は後輪４を軸として安定した高速旋回を容易に行うことができる。

また、前進時においては、前輪３の前輪ステアリング角度値θｆが前方左旋回しきい値ＴＨθｆ１より大きくかつ前方右旋回しきい値ＴＨθｆ２より小さい場合には、前輪３の減速および後輪４の加速が行われない。また、後進時においては、後輪４の後輪ステアリング角度値θｒが後方左旋回しきい値ＴＨθｒ１より大きくかつ後方右旋回しきい値ＴＨθｒ２より小さい場合には、後輪４の加速および前輪３の減速が行われない。

すなわち、前輪３または後輪４が左または右に所定角度以上方向転換されなければ、高速旋回動作が行われない。それにより、使用者の意図に反する高速旋回動作を防止することができる。例えば、使用者が前輪３または後輪４をわずかに方向転換させて緩やかな曲線を描くように電動スケートボード１を進行させようとしている場合には、高速旋回動作は行われない。

また、前進時においては、前輪３の前輪ステアリング角度値θｆの微分値が前輪微分しきい値より小さい場合には、前輪３の減速および後輪４の加速が行われない。また、後進時においては、後輪４の後輪ステアリング角度値θｒの微分値が後輪微分しきい値より小さい場合には、後輪４の減速および前輪３の加速が行われない。

すなわち、前輪３または後輪４が所定角速度以上で方向転換されなければ、高速旋回動作が行われない。それにより、使用者の意図に反する高速旋回動作を防止することができる。例えば、使用者が前輪３または後輪４の方向を徐々に変化させながら緩やかに電動スケートボード１の方向転換を行おうとしている場合には、高速旋回は行われない。

また、前進時においては、後ろ荷重値Ｆｒ'が後ろ荷重しきい値より大きい場合には、前輪３の減速および後輪４の加速が行われない。すなわち、前進時に使用者の体重がボード本体部２の後方側の足に大きくかかっている場合には、前輪３の減速および後輪４の加速が行われない。これは、ボード本体部２の後方側に使用者の体重がかかっているときに後輪４を加速して高速旋回動作を行うと、使用者がバランスを保つことが難しく、安定した旋回動作を行うことが困難となるからである。

また、後進時においては、前荷重値Ｆｆ'が前荷重しきい値より大きい場合には、後輪４の減速および前輪３の加速が行われない。すなわち、後進時に使用者の体重がボード本体部２の前方側の足に大きくかかっている場合には、後輪４の減速および前輪３の加速が行われない。これは、ボード本体部２の前方側に使用者の体重がかかっているときに前輪３を加速して高速旋回動作を行うと、使用者がバランスを保つことが難しく、安定した旋回動作を行うことが困難となるからである。

また、前進時に後輪４の速度値が後輪速度しきい値より小さい場合には、前輪３の減速および後輪４の加速が行われず、後進時に前輪３の速度値が前輪速度しきい値より小さい場合には、前輪３の加速および後輪４の減速が行われない。つまり、電動スケートボード１の速度が低い場合に高速旋回動作が行われることが防止される。それにより、前輪３または後輪４の急激な速度変化が防止される。その結果、使用者がバランスを崩して転倒することを防止することができる。

また、電流指令値算出処理において第１、第２および第３のマップを用いていることにより、重心位置Ｗの値に対するＣＰＵ７１およびドライバ７４への電流指令値を容易に決定することができる。

また、第３のマップを用いた場合には、前輪減速値および後輪加速値の加算または前輪加速値および後輪減速値の加算が行われないので、電動スケートボード１が停止状態から急に高速旋回を行うことが防止される。それにより、使用者がバランスを崩して転倒することを防止することができる。

また、前荷重値Ｆｆ'および後ろ荷重値Ｆｒ'の和に対する前荷重値Ｆｆ'または後ろ荷重値Ｆｒ'の割合が重心位置Ｗとして算出され、この重心位置Ｗに基づいて電流指令値が算出される。この重心位置Ｗは、使用者の体重にかかわらず前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２に加わる荷重の配分によって定まる。それにより、使用者の体重にかかわらず確実に電動スケートボード１の加減速を制御することが可能となる。

また、前進時においては、第１のＣＰＵ７１への前回の電流指令値からの現在の電流指令値の変化分の絶対値が電流しきい値以下の場合には現在の電流指令値が用いられ、前回の電流指令値からの現在の電流指令値の変化分の絶対値が電流しきい値を超えた場合には電流指令値が電流しきい値分だけ変化する。また、後進時においては、第２のドライバ７４への前回の電流指令値からの現在の電流指令値の変化分の絶対値が電流しきい値以下の場合には現在の電流指令値が用いられ、前回の電流指令値からの現在の電流指令値の変化分の絶対値が電流しきい値を超えた場合には電流指令値が電流しきい値分だけ変化する。それにより、電動スケートボード１が急激に加減速されることを防止することができるとともに、電動スケートボード１の移動を滑らかにすることができる。

（７）他の実施の形態
図８のステップＳ１６の処理および図１０のステップＳ３２の処理は設けなくてもよい。この場合、電動スケートボード１の速度に関係なく高速旋回動作を行うことができる。

図８のステップＳ１７の処理および図１０のステップＳ３３の処理は設けなくてもよい。この場合、使用者の重心Ｗの位置に関係なく高速旋回動作を行うことができる。

また、図８のステップＳ１９，Ｓ２１および図１０のステップＳ３５，Ｓ３７の処理は設けなくてもよい。この場合、前輪３または後輪４の方向転換角速度に関係なく迅速な旋回動作を行うことができる。

図８のステップＳ１７において、後ろ荷重値Ｆｒ'と後ろ荷重しきい値との比較により高速旋回動作を行うか否かを判別しているが、使用者の重心Ｗがボード本体部２の前方側にあるか否かに基づいて高速旋回動作を行うか否かを判別してもよい。使用者の重心Ｗがボード本体部２の前方側にある場合は、ＣＰＵ７３はステップＳ１８の処理に進み、使用者の重心Ｗがボード本体部２の前方側にない場合には、ＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、前進時において、使用者の重心Ｗがボード本体部２の後方側にあるときに高速旋回が行われることが防止される。

図１０のステップＳ３３において、前荷重値Ｆｆ'と前荷重しきい値との比較により高速旋回動作を行うか否かを判別しているが、使用者の重心Ｗがボード本体部２の後方側にあるか否かに基づいて高速旋回動作を行うか否かを判別してもよい。使用者の重心Ｗがボード本体部２の後方側にある場合は、ＣＰＵ７３はステップＳ３４の処理に進み、使用者の重心Ｗがボード本体部２の後方側にない場合には、ＣＰＵ７３はステップＳ２４の処理に進む。この場合、後進時において、使用者の重心Ｗがボード本体部２の前方側にあるときに高速旋回が行われることが防止される。

これらの結果、使用者がバランスを保つことが困難な状態で高速旋回が行われることが防止されるので、旋回動作中に使用者が転倒することを防止することができる。

また、上記実施の形態では、前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２として、外部からの荷重によって材料が押圧されることにより生じる歪みを電気信号に置換する歪みゲージ式ロードセルを用いているが、これに限定されるものではなく、静電容量式のロードセルまたは圧力センサ等を用いてもよい。

また、第１および第２の荷重検出手段をばね等の弾性部材とこの弾性部材の荷重による変位を検出する位置センサとにより構成してもよい。この場合、低コスト化を実現することができる。

また、前輪ステアリング角センサＤＳ１は、図３の内側フレーム１２の回転支持部１２ｃの後方側の側壁に埋設された発光素子４７ａおよび受光素子４７ｂならびに支持具５の回転部５ｂの後方側の側面に形成された縞模様の反射面４７ｃにより構成されてもよい。

この構成においては、発光素子４７ａから発生された光は反射面４７ｃで反射された後に受光素子４７ｂにより受光される。ここで、受光素子４７ｂの受光量は、反射面４７ｃの縞模様に応じて変化する。したがって、受光素子４７ｂの出力信号に基づいて前輪ステアリング角度値θｆを検出することができる。

また、電磁ピックアップと複数の磁石との組み合わせにより前輪ステアリング角度値θｆを検出してもよい。

また、上記実施の形態では、本発明を二輪の電動スケートボードに適用した場合について説明したが、本発明は、図１４に示すような複数の前輪３ａ，３ｂおよび複数の後輪４ａ，４ｂを有する四輪の電動スケートボードにも適用可能である。この場合、前輪３ａ，３ｂは上記実施の形態の前輪３と同様に制御され、後輪４ａ，４ｂは上記実施の形態の後輪４と同様に制御される。

また、動力源は電気モータに限らず、内燃機関であってもよい。

（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
上記実施の形態においては、ボード本体部２が本体部に相当し、前輪３または後輪４が第１または第２の車輪に相当し、駆動モータＭ１またはＭ２が駆動手段に相当し、第２のＣＰＵ７３が制御手段に相当し、前輪ステアリング角センサＤＳ１、後輪ステアリング角センサＤＳ２およびエンコーダ７６，７７が検出手段に相当し、前輪ステアリング角度値θｆおよび後輪ステアリング角度値θｒが舵角に関する情報または舵角に相当し、前輪ステアリング角センサＤＳ１および後輪ステアリング角センサＤＳ２が角度検出手段に相当し、エンコーダ７６，７７が速度検出手段に相当し、前荷重センサＳ１および後ろ荷重センサＳ２が荷重検出手段に相当し、前荷重センサＳ１が第１の荷重検出手段に相当し、後ろ荷重センサＳ２が第２の荷重検出手段に相当する。

また、ドライバ７２，７４が電流供給部に相当し、メモリ７５が記憶手段に相当し、第１のマップが第１の関係に相当し、第２のマップが第２の関係に相当し、第３のマップが第３の関係に相当する。

本発明は、複数の車輪を有するスケートボードに利用することができる。

本実施の形態に係るスケートボードの構成を示す概略模式図である。 電動スケートボードの側面図である。 前輪のボード本体部への取り付け構造を説明するための分解斜視図である。 前輪のボード本体部への取り付け部の断面図である。 電動スケートボードの駆動制御部の構成を説明するための図である。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 第２のＣＰＵによる第２のドライバおよび第１のＣＰＵへの電流指令値算出処理を示すフローチャートである。 前方左旋回しきい値、前方右旋回しきい値、後方左旋回しきい値および後方右旋回しきい値の関係を示す説明図である。 電流指令値算出処理におけるマップ補完処理に用いられる第１、第２および第３のマップを示す説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る四輪の電動スケートボードを示す図である。

符号の説明

１ 電動スケートボード
２ ボード本体部
３ 前輪
４ 後輪
５，６ 支持具
８，９ 外側フレーム
１２，１３ 内側フレーム
２２ 緩衝部材
２３ スペーサ
２４ 導線
７１ 第１のＣＰＵ
７２ 第１のドライバ
７３ 第２のＣＰＵ
７４ 第２のドライバ
７５ メモリ
７６，７７ エンコーダ
Ｍ１，Ｍ２ 駆動モータ
Ｆｆ 前荷重センサ値
Ｆｒ 後ろ荷重センサ値
Ｆｆ' 前荷重値
Ｆｒ' 後ろ荷重値
Ｆｆ０ 前荷重センサ初期値
Ｆｒ０ 後ろ荷重センサ初期値
Ｓ１ 前荷重センサ
Ｓ２ 後ろ荷重センサ
ＤＳ１ 前輪ステアリング角センサ
ＤＳ２ 後輪ステアリング角センサ
θｆ 前輪ステアリング角度値
θｒ 後輪ステアリング角度値
ＴＨθｆ１ 前方左旋回しきい値
ＴＨθｆ２ 前方右旋回しきい値
ＴＨθｒ１ 後方左旋回しきい値
ＴＨθｒ２ 後方右旋回しきい値

Claims (12)

1. 使用者が乗車する本体部と前記本体部の進行方向に沿って配列された第１および第２の車輪と、
   前記第１および第２の車輪のうち少なくとも一方を駆動する駆動手段と、
   前記第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の舵角に関する情報を検出する検出手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記舵角に関する情報が所定の条件を満足する場合に、前記第１および第２の車輪のうち前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とするスケートボード。
2. 前記検出手段は、前記進行方向に対する前記第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の舵角を検出する角度検出手段を含み、
   前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された舵角が第１の条件を満足する場合に、前記第１および第２の車輪のうち前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載のスケートボード。
3. 前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された舵角の微分値を算出し、さらに前記微分値が第２の条件を満足する場合に、前記第１および第２の車輪のうち前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２記載のスケートボード。
4. 前記検出手段は、前記第１および第２の車輪のうち少なくとも一方の回転速度を速度値として検出する速度検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、さらに前記速度検出手段により検出された速度値が第３の条件を満足する場合に、前記第１および第２の車輪のうち前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項２または３に記載のスケートボード。
5. 荷重を荷重値として検出する荷重検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記荷重検出手段により検出された前記荷重値に基づいて前記本体部における使用者の重心位置を算出し、前記重心位置に基づいて前記進行方向を決定することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のスケートボード。
6. 前記荷重検出手段は、
   第１の位置に設けられ、荷重を第１の荷重値として検出する第１の荷重検出手段と、
   第２の位置に設けられ、荷重を第２の荷重値として検出する第２の荷重検出手段とを含み、
   前記制御手段は、前記第１の荷重検出手段からの第１の荷重値と前記第２の荷重検出手段からの第２の荷重値との合計に対する前記第１および第２の荷重値のいずれか一方の割合を重心位置として算出することを特徴とする請求項５記載のスケートボード。
7. 前記制御手段は、さらに前記第１または第２の荷重検出手段により検出された前記第１または第２の荷重値が第４の条件を満足する場合に、前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項６記載のスケートボード。
8. 前記制御手段は、さらに前記重心位置が第５の条件を満足する場合に、前記進行方向の後方側の車輪の回転速度を前記進行方向の前方側の車輪の回転速度に対して相対的に上昇させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のスケートボード。
9. 前記重心位置と電流指令値との関係を記憶する記憶手段と、
   前記電流指令値に基づいて前記駆動手段に駆動電流を供給する電流供給部とをさらに備え、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された関係に基づいて前記電流指令値を決定することを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のスケートボード。
10. 前記関係は、
    前記重心位置が前記本体部の中心にある場合に前進を指令する値を有する第１の関係と、
    前記重心位置が前記本体部の中心にある場合に後進を指令する値を有する第２の関係とを含み、
    前記決定手段は、前記本体部の前進時に前記第１の関係に基づいて電流指令値を決定し、前記本体部の後進時に前記第２の関係に基づいて前記電流指令値を決定することを特徴とする請求項９記載のスケートボード。
11. 前記関係は、
    前記重心位置が前記本体部の中心にある場合に、停止を指令する値を有する第３の関係をさらに含み、
    前記決定手段は、前記本体部の停止時に前記第３の関係に基づいて電流指令値を決定することを特徴とする請求項１０記載のスケートボード。
12. 電流指令値に基づいて前記駆動手段に駆動電流を供給する電流供給部をさらに備え、
    前記制御手段は、
    前記重心位置と前記電流指令値との関係を示す予め定められた関係式を用いて前記駆動手段への前記電流指令値を決定することを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のスケートボード。

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