JP2011031758A - 同軸平行二輪車の方向指示機構 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、同軸平行二輪車に搭載される方向指示機構において、方向転換等終了後のキャンセル操作を不要にすることを目的とする。
【解決手段】本発明は、方向転換時に車輪の角度を変化させる平行リンク機構３を備える同軸平行二輪車１に用いられ、車両の進路方向を示すシグナルを表示する方向指示機構２であって、平行リンク機構３の状態変化が所定のパターンに適合した場合に、シグナルの表示を終了させるＯＦＦ制御部１５を備えるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の方向指示機構に関し、特に同軸平行二輪車に適用されるものに関する。

近年、同軸線上に平行に配置された２つの車輪を備え、倒立振り子型の姿勢を維持して走行可能な同軸平行二輪車の開発、及び利用が進められている。同軸平行二輪車の一形態として、平行リンク機構を備えるものがある。特許文献１は、平行リンク機構を備える同軸平行二輪車の構成を例示している。同文献に係る車両は、互いに平行をなして上下に配置された車体上部材及び車体下部材と、互いに平行をなして左右に配置されると共に車体上部材及び車体下部材と回動可能に連結された一対の側面部材とを有する平行リンク機構を備え、２つに分割された分割ステップを、一対の側面部材に個別に固定すると共に、一対の側面部材に一対の車輪駆動手段を介して一対の車輪が支持されるものである。このような構成によれば、車両の旋回運動に合わせて平行リンク機構の形状が変化することにより、車輪、ステップ等の状態を最適化することができ、走行性能、搭乗者の安定性等を向上させることができる。

上記のような同軸平行二輪車に、方向指示機構を搭載する要請が高まっている。安全性を向上させるためには勿論のこと、同軸平行二輪車を公道で走行させることを想定する場合に、このような要請に応えることは重要である。

現在、一般的なオートバイに搭載される方向指示機構は、左右どちらかにスライドすると共に押下することができるスイッチを備え、スイッチをスライドさせた方向のウィンカが点滅すると共に、スイッチを押下することによりウィンカの点滅を終了させることができるものである。オートバイの搭乗者は、方向転換、進路変更等を開始する前にスイッチを所望の方向にスライドさせ、方向転換等が終了した後にスイッチを押下する。

特開２００６−３１５６６６号公報（請求項２、図２、図７、図８等参照）

上記のように、一般的なオートバイに搭載される方向指示機構においては、方向転換等が終了した後に、搭乗者がウィンカの点滅を終了させるキャンセル操作を行う必要がある。しかしながら、搭乗者がこのようなキャンセル操作を失念することはしばしば起こり、このような状況が生ずると、安全性が損なわれることとなる。

そこで、本発明は、同軸平行二輪車に搭載される方向指示機構において、方向転換等終了後のキャンセル操作を不要にすることを目的とする。

本発明は、方向転換時に車輪の角度を変化させる平行リンク機構を備える同軸平行二輪車に用いられ、車両の進路方向を示すシグナルを表示する方向指示機構であって、前記平行リンク機構の状態変化の過程が、所定のパターンに適合した場合に、前記シグナルの表示を終了させるＯＦＦ制御部を備えるものである。

平行リンク機構は、車両が直進状態から旋回状態に移行する際、及び旋回状態から直進状態に以降する際に、特定の状態変化の過程を辿る。従って、この状態変化の過程を監視することにより、方向転換等の動作の終了時を推定することができる。そして、この動作の終了時にシグナルをＯＦＦにすることにより、搭乗者によるキャンセル操作を不要にすることができる。

また、前記ＯＦＦ制御部は、前記平行リンク機構が、車体の直立時の状態から、前記進路方向に適合する方向へ所定角度以上傾斜した時の状態となり、再び直立時の状態に戻った時に、前記シグナルの表示を終了させることが好ましい。

また、前記平行リンク機構は、前記直立時に車軸方向に対し平行に配置される少なくとも２つの横リンク部材と、前記直立時に車軸方向に対し直行する方向に配置され前記横リンク部材と回動可能に連結する少なくとも２つの縦リンク部材とを備え、前記ＯＦＦ制御部は、前記横リンク部材と前記縦リンク部材とのなす角度の変化の過程に基づいて、前記シグナルの表示を終了させるものであってもよい。

本発明によれば、同軸平行二輪車が方向転換等の動作を終了させると、自動的にシグナル表示を終了させることができる。

本発明の実施の形態１に係る同軸平行二輪車の方向指示機構の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態１に係る方向指示機構が適用される同軸平行二輪車の構成を例示する外観斜視図である。 実施の形態１に係る同軸平行二輪車の平行リンク機構の構成を例示する図である。 実施の形態１において、車体の直立時における平行リンク機構の状態を示す図である。 実施の形態１において、車体の傾斜時における平行リンク機構の状態を示す図である。 実施の形態１に係る方向指示機構２による処理を例示するフローチャートである。

実施の形態１
図１は、本実施の形態に係る同軸平行二輪車１の方向指示機構２の機能的構成を示している。同軸平行二輪車１は、方向指示機構２、平行リンク機構３、及びリンク状態検出機構４を備えている。方向指示機構２は、同軸平行二輪車１の進路方向を示すシグナルを表示するものであり、方向指示指令生成部１１、表示部１２、及び制御部１３を備えている。また、制御部１３は、ＯＮ制御部１４、及びＯＦＦ制御部１５を備えている。

方向指示指令生成部１１は、シグナルの表示を実行、又は終了する際の指令信号を生成するものである。この指令信号は、通常は搭乗者による所定の操作部への操作をきっかけとして生成されるものであるが、所定の制御システムにより自動で生成することも可能である。手動の場合、方向指示指令生成部１１は、例えば搭乗者の操作を受け付け、シグナルのＯＮ／ＯＦＦ、進路方向等を選択可能にする操作部、操作部に加えられた操作を電気信号に変換する電気回路等により構成することができる。

表示部１２は、進路方向等を外部に認知可能にするものであり、例えば発光体、電源、スイッチ回路等により構成される。

制御部１３は、方向指示指令生成部１１からの指令信号、後述するリンク状態検出機構４からのリンク状態検出信号等に基づいて、表示部１２を制御する制御信号を出力するものである。制御部１３は、例えばマイクロコンピュータ、演算・制御プログラム、論理回路の組み合わせ等により構成することができる。また、制御部１３は、ＯＮ制御部１４、及びＯＦＦ制御部１５を備えている。ＯＮ制御部１４は、方向指示指令に対応するシグナル表示を表示部１２に実行させる信号を生成し出力する。ＯＦＦ制御部１５は、表示部１２が実行しているシグナル表示を終了させる信号を生成し出力する。

図２は、本実施の形態に係る方向指示機構２が適用される同軸平行二輪車１の外観的構成を例示している。図３は、同軸平行二輪車１の平行リンク機構３の構成を例示している。この例に係る同軸平行二輪車１は、車輪２１、搭乗部２２、操作補助部２３、ハンドル部２４、ウィンカ２５、操作パネル２６、及び収納部２７を備えている。

車輪２１は、車体の直立時（静止時、又は直進時）に同軸線上に互いに平行となるように２つ配置されている。左右の各車輪２１は、左右の各モータ３１（図３参照）の駆動軸に連結されている。各モータ３１は、所定の制御システムにより個別にその回転方向、及び回転速度が制御される。各モータ３１は、平行リンク機構３の一部に連結されている。

搭乗部２２は、搭乗者の足が載置されるスペースであり、両車輪２１の上部にそれぞれ分割されて設けられている。搭乗部２２は、平行リンク機構３の一部に連結されている。

操作補助部２３は、搭乗部２２上の搭乗者が同軸平行二輪車１を走行させる際に、その操作を補助する作用を奏するものであり、その下端部が平行リンク機構３の一部に連結されている。

ハンドル部２４は、操作補助部２３の上端部に設けられ、搭乗部２２上の搭乗者が把持し易い形状を有している。

ウィンカ２５は、発光ダイオード等の発光体を備えて構成され、本例においては、ハンドル部２４、及び搭乗部２２に設けられている。尚、本発明は、ウィンカ２５の配置場所について、様々なバリエーションを許容するものである。図２においては、車体前面側に配置されるウィンカ２５のみが記載されているが、例えば車体背面側から視認可能な搭乗部２２の背面側の端部等にもウィンカ２５を配置することが好ましい。

操作パネル２６は、搭乗者による操作を受け付けるスイッチ、レバー、ディスプレイ等を備え、本例においては、所望の進路方向を示すウィンカ２５の点滅、又は消灯を指示する方向指示用スイッチを備える。尚、本発明は、上記ウィンカ２５と同様に、操作パネル２６の形態について、様々なバリエーションを許容するものである。

収納部２７は、左右の車輪２１、モータ３１、及び搭乗部２２の間に設けられ、各種構成部材を収納するスペースである。例えば、収納部２５内には、モータ３１、ウィンカ２５、操作パネル２６等を制御する電子制御ユニット、バッテリ、平行リンク機構３等が収納される。

平行リンク機構３は、図３に示すように、横リンク部材４１，４２、及び縦リンク部材４３を備えている。

横リンク部材４１，４２は、車体の直立時に車軸（路面）に対して平行に配置される２つの部材である。両横リンク部材４１，４２の略中央部には、操作補助部２３の下端部が連結されている。下側の横リンク部材４２と操作補助部２３とは、固定軸５０により固定されている。上側の横リンク部材４１と操作補助部２３とは、操作補助部２３に形成された長孔形状の開口部５１を介して連結部材５２により摺動可能に連結されている。

縦リンク部材４３は、両横リンク部材４１，４２の両端部に、それぞれ連結軸５４により回動可能に連結されている。また、両縦リンク部材４３の外側面には、それぞれモータ３１が固定されている。更に、両縦リンク部材４３の上端部は、上側の横リンク部材４１より上方に突出しており、これら両突出部にそれぞれ搭乗部２２が固定されている。

また、上側の横リンク部材４１には、下方に突出した上側フランジ５５が形成され、下側の横リンク部材４２には、上方に突出した下側フランジ５６が形成されている。そして、これら上側フランジ５５と下側フランジ５６との間には、コイルばね５８が設置されている。このコイルばね５８は、各リンク部材４１，４２，４３を車体の直立時の位置に維持するように作用する。

図４及び図５は、上記構成の平行リンク機構３の動作を示している。図４は、車体の直立時における平行リンク機構３の状態を示している。図５は、車体の傾斜時における平行リンク機構３の状態を示している。

図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る平行リンク機構３は、搭乗部２２に乗った搭乗者の足の重心点Ｐ1，Ｐ2を通り縦リンク部材４３と平行な直線Ｘが、車輪２１の接地点Ｑを通り縦リンク部材４３と平行な直線Ｙよりも、内側になるように設計されている。

上記構成により、図４に示すように、左右の搭乗部２２上の重心点Ｐ1，Ｐ2に同じ荷重Ｗがかかる場合（左右の荷重Ｗの差がコイルばね５８の付勢力より小さい場合を含む）には、横リンク部材４１，４２、及び縦リンク部材４３により形成される仮想四辺形６０が、直角四辺形となる。この時、両車輪２１の回転速度は同一にされ、同軸平行二輪車１は直進する。そして、図５に示すように、図中右側の重心点Ｐ1への荷重が、左側の重心点Ｐ2よりも大きい場合には、仮想四辺形６０は、内角θが９０°より大きい平行四辺形となる。この時、図中右側の車輪２１の回転速度が左側より大きくされ、同軸平行二輪車１は図中左方向へ旋回する。尚、本発明は、上記のような平行リンク機構３に限定されるものではなく、例えば直線Ｘが直線Ｙよりも外側にある構成、直線Ｘと直線Ｙとが一致する構成等であってもよい。

また、本発明の実施の形態においては、上記平行リンク機構３の状態を検出し、この状態を示すリンク状態検出信号を出力するリンク状態検出機構４（図１参照）が設けられている。リンク状態検出機構４は、横リンク部材４１，４２、及び縦リンク部材４３の変位の過程を検出するものであることが好ましい。リンク状態検出機構４としては、例えば上記内角θの計測値を出力したり、内角θの特定の変化パターンを検知したりする機構を採用することができ、このような機構は、各種センサ、マイクロコンピュータ、演算プログラム、論理回路の組み合わせ等を用いた電気的機構、ラチェット等を用いた機械的機構、又は電気的機構と機械的機構との協働等により、様々な形で実現することができる。

そして、本実施の形態に係るＯＦＦ制御部１５（図１参照）は、リンク状態検出機構４によるリンク状態検出信号に基づいて、実行中の方向指示のシグナル表示を終了させる信号を表示部１２に出力する。即ち、ＯＦＦ制御部１５は、リンク状態検出信号から、平行リンク機構３の状態変化の過程が所定のパターンに適合することを検知した場合に、シグナル表示を終了させる。例えば、ＯＦＦ制御部１５は、車体が直立又はそれに近い状態から方向指示指令に適合する方向に所定値以上傾いた後、再び直立又はそれに近い状態まで戻った場合に、シグナル表示を終了させることが好ましい。

図６は、本実施の形態に係る方向指示機構２による処理を例示している。先ず、方向指示指令信号が生成されたか否か、即ち搭乗者による操作パネル２６への操作の有無等が判定され（Ｓ１０１）、生成されていない場合（ＮＯ）には、表示部１２（ウィンカ２５）を消灯（初めから点灯していない場合にはその状態を維持）し（Ｓ１０５）、このルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０１において、方向指示指令信号があると判定された場合（ＹＥＳ）には、この指令信号に適合するシグナルを表示する（Ｓ１０２）。

次いで、上記内角θ（図５参照）が、第１の閾値θs1を超えたか否かを判定し（Ｓ１０３）、超えていない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１０１に戻り、再び方向指示指令信号の有無を判定する。一方、ステップＳ１０３において、内角θが第１の閾値θs1を超えたと判定された場合（ＹＥＳ）には、次いで内角θが第２の閾値θs2を下回ったか否かが判定される（Ｓ１０４）。第１の閾値θs1は、旋回動作に必要な車体の傾斜角度に基づいて設定される。第２の閾値θs2は、直進（停止）時、又はそれに近い状態の時の車体の角度に基づいて設定される。

ステップＳ１０４において、内角θが第２の閾値θs2を下回っていないと判定された場合（ＮＯ）には、ステップＳ１０１に戻り、下回ったと判定された場合（ＹＥＳ）には、シグナル表示を終了する（Ｓ１０５）。

上記本実施の形態に係る方向指示機構２によれば、進路方向を示すシグナルを表示させた後、その方向への方向転換が終了すると、自動的にシグナル表示が終了される。

尚、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能なものである。

１ 同軸平行二輪車
２ 方向指示機構
３ 平行リンク機構
４ リンク状態検出機構
１１ 方向指示指令生成部
１２ 表示部
１３ 制御部
１４ ＯＮ制御部
１５ ＯＦＦ制御部
２１ 車輪
２２ 搭乗部
２３ 操作補助部
２４ ハンドル部
２５ ウィンカ
２６ 操作パネル
２７ 収納部
３１ モータ
４１，４２ 横リンク部材
４３ 縦リンク部材

Claims (3)

1. 方向転換時に車輪の角度を変化させる平行リンク機構を備える同軸平行二輪車に用いられ、車両の進路方向を示すシグナルを表示する方向指示機構であって、
   前記平行リンク機構の状態変化が所定のパターンに適合した場合に、前記シグナルの表示を終了させるＯＦＦ制御部を備える、
   同軸平行二輪車の方向指示機構。
2. 前記ＯＦＦ制御部は、前記平行リンク機構が、車体の直立時の状態から、前記進路方向に適合する方向へ所定角度以上傾斜した時の状態となり、再び直立時の状態に戻った時に、前記シグナルの表示を終了させる、
   請求項１に記載の同軸平行二輪車の方向指示機構。
3. 前記平行リンク機構は、前記直立時に車軸方向に対し平行に配置される少なくとも２つの横リンク部材と、前記直立時に車軸方向に対し直行する方向に配置され前記横リンク部材と回動可能に連結する少なくとも２つの縦リンク部材とを備え、
   前記ＯＦＦ制御部は、前記横リンク部材と前記縦リンク部材とのなす角度の変化の過程に基づいて、前記シグナルの表示を終了させる、
   請求項１又は２記載の同軸平行二輪車の方向指示機構。

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