JP2007176399A - 走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 乗員搭載部にか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する走行車両を提供する。
【解決手段】 車体２と、車体２に回転可能に支持し、一軸上に配置された車輪５と、車体２に支持し乗員を搭載する乗員搭載部３と、を有した走行車両において、車体２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３は、走行車両１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とを特徴とする。
【選択図】図１

Description

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るようにした走行車両に関する。

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から浮上させて支持する構造の車両装置がある（特許文献１）。

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。

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及び乗員Ｍには慣性力Ｆｉ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。

次に、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、従来の旋回時における走行車両１及び乗員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、Ｔはトレッドである。

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。
特開２００５−１４５２９６号公報

しかしながら、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。

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で、速度及び操舵等の操作に影響を及ぼす恐れがある。

本発明は、上記課題を解決するものであって、乗員搭載部にか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する走行車両を提供することを目的とする。

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。

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。

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ことを特徴とする。

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、さらにバネで連結したことを特徴とする。

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。

また、前記乗員搭載支持部は、液体が貯留されていることを特徴とする。

それによって、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。

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。

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。

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、さらにバネで連結したので、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、エネルギーがいらない。

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から該ボールが飛び出さない。

また、前記乗員搭載支持部は、液体が貯留されているので、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。

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。 この場合、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、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。

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。

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パ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。

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、１４は車軸、１５は車輪、１６は減衰手段の一例としてのダンパ、１７はジョイントである。

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。

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の後方において中間部１２ｂ及びダンパ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。

中間部１２ｂは、湾曲部１２ｂ１と放射状部１２ｂ２とを有し、湾曲部１２ｂ１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１２ｂ１とを結ぶものである。本例の放射状部１２ｂ１において、一本は、下部１２ｃの上端から上部１２ａと湾曲部１２ｂ１との交点へ延び、残りの二本は下部１２ｃの上端から湾曲部１２ｂ１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いる。中間部１２ｂとシート１３とは、ダンパ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１２ｂ１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１２ｂ１の端部と、シート座面１３ｃの左右前方とを連結する。

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１３ａ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１２ｂ１端部とを連結する。

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、ダンパ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、ダンパ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。

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。

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はバネ取付部、２４は車軸、２５は車輪、２６はボール、２７はバネ、２８は液体である。

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、バネ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のバネ取付部２３ｂとの間に径方向にバネ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。

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、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との間の空間から該ボール２６が飛び出さない。さらに、該止め部２２ｂとシート２３のバネ取付部２３ｂとの間に径方向にバネ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２３ａ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、動摩擦ではなく、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。

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。

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１２で示したものと同じものを使用する。

加速時における制御後の乗員Ｍの状態は第１図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。

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。

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。

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、１２５は車体姿勢制御用アクチュエータ、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はシート傾斜角調整用アクチュエータである。

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ＥＣＵ１２４で演算して、指令値を車体姿勢制御用アクチュエータ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ＥＣＵ１２４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。

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ＥＣＵ１２４に出力すると共に指令値をシート傾斜角調整用アクチュエータ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ＥＣＵ１２４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よい。

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１２２で加速度の向きを測定する（Ｓ１）。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いかどうか及び各々の時間変化率が等しいかどうかを判断する（Ｓ５）。判断の結果、車体傾斜角の測定値と修正目標値が等しく、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アクチュ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、車体姿勢制御用アクチュエータに出力する（Ｓ７）。

ここで、ステップ４におけるシート傾斜角調整処理について説明する。まず、ステップ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かどうかを判断する（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、ステップ４５で、シート傾斜角の目標値に近づけるのに必要なアクチュ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アクチュエータに出力する（Ｓ４６）。

続いて、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アクチュ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。

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、６４は車軸、６５は車輪、６６はアクチュエータ、６７はジョイントである。

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パ１６をアクチュエータ６６に変えたものであり、このような構造とし、アクチュエータ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。

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エネルギーが不要となる。

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。

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はバネ取付部、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はバネである。

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、バネ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との間には、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のバネ取付部７３ｂとの間に径方向にバネ７９を配設する。

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との間の空間から該ボール７８が飛び出さない。さらに、該止め部７２ｂとシート７３のバネ取付部７３ｂとの間に径方向にバネ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７３ａ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。

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。

次に、第三実施例について説明する。図１３及び図１４は、ロッド型アクチュ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。

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はアクチュエータ、８７はバネ、８８はジョイントである。

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８８を介して連結している。また、アクチュエータ８６は、ボールネジ又は電磁アクチュエータ等を用い、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、バネ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。

このような構造とすることで、アクチュエータ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、バネ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、アクチュエータ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。

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。

次に、第四実施例について説明する。図１５及び図１６は、スライドアクチュ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。

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はアクチュエータ、９６ａは棒状部、９６ｂは台状部、９７は移動体、９８はバネ、９９はジョイントである。

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はアクチュエータ９６と結合されている。アクチュエータ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９６ｂとを有する。バネ９８は、車体９２の中間部９２ｂと下部９２ｃとの交点と、アクチュエータ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、アクチュエータ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いる。

このような構造とすることにより、アクチュエータ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エネルギーが不要となると共に、アクチュエータ９６が故障した場合に、姿勢の保持を助けることができる。

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。

第一実施形態の概念図 第一実施形態の第１実施例を示す図 第一実施形態の第１実施例を示す図 第一実施形態の第２実施例を示す図 第一実施形態の第２実施例を示す図 第二実施形態の概念図 第二実施形態の制御手段構成を示す図 第二実施形態の制御フローチャートを示す図 第二実施形態の第１実施例を示す図 第二実施形態の第１実施例を示す図 第二実施形態の第２実施例を示す図 第二実施形態の第２実施例を示す図 第二実施形態の第３実施例を示す図 第二実施形態の第３実施例を示す図 第二実施形態の第４実施例を示す図 第二実施形態の第４実施例を示す図 従来の技術を示す図 従来の技術を示す図

符号の説明

１…走行車両、２，１２，２２，６２，７２，８２，９２…車体、１２ａ，６２ａ…上部、１２ｂ，６２ｂ…中間部、１２ｃ，６２ｃ…下部、１２ｄ，６２ｄ…第一吊り下げ部、１２ｅ，６２ｅ…第二吊り下げ部、２２ａ…上端面、２２ｂ…止め部、７２ａ…上端面、７２ｂ…止め部、７２ｃ…コイル取付部、８２ａ…メインフレーム、８２ｂ…シート取付フレーム、９２ａ…上端部、９２ｂ…中間部、９２ｃ…下部、９２ｄ…レール、３，１３，２３，６３，７３，８３，９３…搭載手段の一例としてのシート、２３ａ…底面、２３ｂ…バネ取付部、４，１４，２４，６４，７４，８４，９４…車軸、５，１５，２５，６５，７５，８５，９５…車輪、１６…ダンパ、１７…ジョイント、２６…ボール、２７…バネ、２８…液体、６６…アクチュエータ、６７…ジョイント、７６…コイル、７７…永久磁石、７８…ボール、７９…バネ、８６…アクチュエータ、８７…バネ、８８…ジョイント、９６…アクチュエータ、９６ａ…棒状部、９６ｂ…台状部、９７…移動体、９８…バネ、９９…ジョイント、１１０…走行車両制御手段、１２０…車体制御手段、１２１…角速度計、１２２…加速度計、１２３…車体ＥＣＵ、１２４…車体姿勢制御用アクチュエータ、１３０…シート制御手段、１３１…シート相対傾斜角測定装置、１３２…シートＥＣＵ、１３３…シート傾斜角調整用アクチュエータ、Ｇ１…全体の重心、Ｇ２…乗員の重心、ｇ…重力、Ｆｉ…慣性力、Ｆｆ…前方への力、Ｖ…鉛直軸、Ｅ…平衡軸、Ｂ…車体軸、Ｐ…接地点

Claims (6)

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、さらにバ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、液体が貯留されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の走行車両。

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