JP2012240466A - 車両横転防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回時における車両のロール運動を効果的に抑制することができ、これにより、車両の横転を防止することができるフライホイール方式の車両横転防止装置を提供すること。
【解決手段】車両横転防止装置は、連結車両のトレーラの前部分には第１フライホイールが配設され、トレーラの後ろ部分には第２フライホイールが配設されている。第１および第２フライホイールは、それぞれダブルジンバル支持方式で車載されている。連結車両の左旋回時には（ステップＳ３でＹＥＳ）、第２ジンバル軸が拘束されるが、第４ジンバル軸は解放状態にされる（ステップＳ４）。
【効果】連結車両の左旋回時および右旋回時のいずれにおいても、フライホイールのジャイロ効果を、車両のロール運動へのスタビライザとして作用させることができる。
【選択図】図１１

Description

この発明は、車両の旋回時において当該車両のロール運動を抑制することにより、車両の横転を防止するための車両横転防止装置に関する。

従来から、車両のロール運動を抑制して車両の横転を防止する車両横転防止装置が知られている。このような車両横転防止装置として、いわゆるダブルジンバル支持方式で車両に搭載された、エネルギー貯蔵用のフライホイールを用いた構成を備えるものが知られている（特許文献１参照。）。この特許文献１では、たとえば鉄道の車両のロール運動に異常が発生した場合、車両の前後方向に直交するジンバル軸を拘束することによりフライホイールにジャイロ効果を発生させ、このジャイロ効果を、車両のロール運動へのスタビライザとして作用させている。

特開２００８−１４３３９０号公報

本願発明者らは、フライホイール式の車両横転防止装置の実用化を検討している。フライホイール式の車両横転防止装置を用いて、車両のロール運動を効果的に抑制することが望ましい。
そこで、この発明は、旋回時における車両のロール運動を効果的に抑制することができ、これにより、車両の横転を防止することができるフライホイール方式の車両横転防止装置を提供することを目的とする。

本願発明者らは、その研究過程の結果、フライホイールによって車両に発生するジャイロモーメントの向きが当該フライホイールの回転方向に依存しているという知見を得た。より具体的には、車両のヨー角速度のベクトルとフライホイールの角運動量のベクトルとの間に９０°以上の角度があると、フライホイールのジャイロ効果はさらに悪化する方向に作用するという知見を得た。

本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、フライホイールを複数個（たとえば２つ。）備えた構造を採用して発明完成に至ったものである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両（２）に搭載されて、当該車両の横転を防止するための車両横転防止装置（１；５０；６０）であって、エネルギー貯蔵装置として構成されて、第１回転方向に回転する第１フライホイール（１１）、ならびに前記第１フライホイールを、第１軸（１５）、および前記第１軸に直交し、かつ前記車両の前後方向に直交して延びる第２軸（１７）まわりに回動自在に支持する第１ジンバル支持構造（１５，１６，１７，１８）とを有する第１フライホイール装置（１０）と、エネルギー貯蔵装置として構成されて、前記第１回転方向とは反対方向の第２回転方向に回転する第２フライホイール（２１）と、前記第２フライホイールを、第３軸（２５）、および前記第３軸に直交し、かつ車両の前後方向に直交して延びる第４軸（２７）まわりに回動自在に支持する第２ジンバル支持構造（２５，２６，２７，２８）とを有する第２フライホイール装置（２０）とを含み、前記第１ジンバル支持構造は、前記第１フライホイールの前記第２軸まわりの回動を規制するための第１回動規制手段（１９）を含み、前記第２ジンバル支持構造は、当該第２フライホイールの前記第４軸まわりの回動を規制するための第２回動規制手段（２９）を含み、前記車両横転防止装置は、前記第１回動規制手段および前記第２回動規制手段を制御して、前記車両がロール方向の一方にロール運動するときには、前記第２フライホイールの回動を規制させずにかつ前記第１フライホイールの回動を規制させるとともに、前記車両がロール方向の他方にロール運動するときには、前記第１フライホイールの回動を規制せずにかつ前記第２フライホイールの回動を規制させる回動規制制御手段（４１）をさらに含む、車両横転防止装置である。

なお、括弧内の数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、車両内には、第１フライホイールが、第１および第２軸の双方に回転自在に支持されている。この状態では、第１フライホイールが車両に対して三軸方向に自由であるから、第１フライホイールにジャイロ効果は発生しない。一方、車両の前後方向に直交する第２軸まわりの第１フライホイールの回動が規制された状態では、車両の旋回時に第１フライホイールにジャイロ効果が発生するので、このジャイロ効果を車両のロール運動へのスタビライザとして作用させることができる。

また、車両内には、第２フライホイールが、第３および第４軸の双方に回転自在に支持されている。この状態では、第２フライホイールが車両に対して三軸方向に自由であるから、第２フライホイールにジャイロ効果は発生しない。一方、車両の前後方向に直交する第４軸まわりの第２フライホイールの回動が規制された状態では、車両の旋回時に第２フライホイールにジャイロ効果が発生し、このジャイロ効果を車両のロール運動へのスタビライザとして作用させることができる。

第１および第２フライホイールは互いに逆方向に回転している。第１および第２フライホイールによって車両に発生するジャイロモーメントの向きは、当該フライホイールの回転方向に依存しているので、第１フライホイールによって車両に発生するジャイロモーメントの向きと、第２フライホイールによって車両に発生するジャイロモーメントの向きとを異ならせることができる。

そして、車両がロール方向の一方にロール運動するときは、第２フライホイール装置の第４軸の回転を規制せずに第１フライホイール装置の第２軸の回転だけを規制し、第１フライホイールだけにジャイロ効果を発生させる。また、車両がロール方向の他方にロール運動するときは、第１フライホイール装置の第２軸の回転を規制せずに第２フライホイール装置の第４軸の回転だけを規制し、第２フライホイールだけにジャイロ効果を発生させる。換言すると、車両のロール運動の向きに応じて、ジャイロ効果を発生させるフライホイールを、第１および第２フライホイールの間で切り換えることができる。したがって、車両の左旋回時および右旋回時のいずれにおいても、フライホイールのジャイロ効果を、車両のロール運動へのスタビライザとして作用させることにより、車両の横転を防止することができる。

また、前記第１および第２フライホイール装置は、前記車両の前後方向、左右方向または上下方向に沿って並置されていてもよい（請求項２）。
請求項３記載の発明は、前記車両のロール運動に関連するロール状態を検出するためのロール状態検出手段（４３；６１，６２）と、前記ロール状態検出手段により検出されたロール状態が予め定める閾値を超える場合に、前記車両のエネルギーを、各フライホイールに回収させるためのエネルギー回収制御を実行するエネルギー回収制御手段（４１）とをさらに含む、請求項１または２記載の車両横転防止装置である。

この構成によれば、エネルギー回収制御によって、車両のエネルギーが各フライホイールに回収される。このエネルギーの回収により、回転中のフライホイールの回転速度がさらに上昇し、これにより、各フライホイールに発生するジャイロ効果を高めることができる。換言すると、各フライホイールに発生するジャイロモーメントを増大させることができる。

前記エネルギー回収制御手段は、前記車両を減速させる手段を含むものであってもよい。
具体的には、前記車両横転装置が、前記車両の運転者に対し所定の報知を行うための報知手段をさらに含む場合には、前記エネルギー回収制御手段は、前記車両の減速操作を促すための報知を行うように前記報知手段を制御する報知制御手段（４１）を含んでいてもよい（請求項４）。

さらに、前記エネルギー回収制御手段は、前記車両を減速させるための制御信号を送信する車両減速制御信号送信手段（４１）を含んでいてもよい（請求項５）。
さらにまた、前記第１および第２フライホイールの貯蔵エネルギー量が互いに異ならされていてもよい（請求項６）。
この場合、前記第１および第２フライホイールのうち、左旋回時の車両にスタビライザとして作用するジャイロ効果を生じる側のフライホイ−ル（「左旋回時フライホイール」。以下同じ。）の貯蔵エネルギー量が、右旋回時の車両にスタビライザとして作用するジャイロ効果を生じる側のフライホイ−ル（「右旋回時フライホイール」。以下同じ。）の貯蔵エネルギー量よりも大きくてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両横転防止装置が搭載された連結車両の概略構成を示す分解斜視図である。 第１および第２フライホイール装置の概略構成を示す図である。 第１および／または第２拘束機構の一例の概略構成を示す断面図である。 第１および／または第２拘束機構の他の例の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両横転防止装置の電気的構成を示すブロック図である。 シングルジンバル支持方式で車載されたフライホイールのジャイロ効果を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る車両横転防止装置を用いた連結車両の横転防止のメカニズムを示す図である。 連結車両の座標軸を示す図である。 車両モデルのロール角度の変化を示すグラフである。 模型車両のロール角度の変化を示すグラフである。 連結車両のロール運動の異常が発生した場合に実行される異常ロール運動時処理の流れを示すフローチャートである。 連結車両のロール運動の異常が発生した場合における第１および第２フライホイールの姿勢変化を示す図である（その１）。 連結車両のロール運動の異常が発生した場合における第１および第２フライホイールの姿勢変化を示す図である（その２）。 本発明の他の実施形態に係る車両横転防止装置の電気的構成を示すブロック図である。 連結車両のロール運動の異常が発生した場合に実行される異常ロール運動時処理の流れを示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態に係る車両横転防止装置の電気的構成を示すブロック図である。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両横転防止装置１が搭載された自動車の車両の一例としての連結車両２の概略構成を示す分解斜視図である。連結車両２は、たとえばセミトレーラ方式の連結車両であり、牽引車としてのトラクタ３と、被牽引車としてのセミトレーラ（以下、単に「トレーラ」と言う。）４とが、鉛直軸線まわりに回動可能な連結器としてのカプラ（図示しない。）により連結されている。トレーラ４の上面は、コンテナ６を積載することができるように構成されている。以下、連結車両２の前方をＸ方向、連結車両２の左手方向をＹ方向、連結車両２の鉛直上方をＺ方向として説明する。

この連結車両２には、たとえば、第１および第２フライホイール装置１０，２０が、連結車両２の前後方向に並んで搭載されている。より詳しくは、第１フライホイール装置１０は、トレーラ４の前部分に配置されており、第２フライホイール装置２０は、トレーラ４の後ろ部分に配置されている。トレーラ４は、たとえば、左右方向に延びる前フレーム７と、左右方向に延びる後ろフレーム８と、前フレーム７と後ろフレーム８とを接続する複数本（たとえば２本。）の接続フレーム９とを備えている。左右の接続フレーム９は、前後方向に延びて前フレーム７の左右端と後ろフレーム８の左右端とをそれぞれ接続している。接続フレーム９には、第１および第２フライホイール装置１０，２０が固定されている（図１では、図の見易さの観点から第１および第２フライホイール装置１０，２０をコンテナ６内に描いているが、フライホイール装置１０，２０はトレーラ４に配設されている。）。また、トレーラ４には、第１および第２フライホイール装置１０，２０にエネルギーを供給または回収するためのエネルギー供給装置（図示しない。）も搭載されている。このエネルギー供給装置も、接続フレーム９に固定されている。このように、第１および第２フライホイール装置１０，２０を、連結車両２の前後方向に並んで搭載することにより、エネルギー供給装置などの周辺装置の配置スペースを十分に確保することが可能である。

第１フライホイール装置１０は、エネルギーを貯蔵するための第１フライホイール１１を備えている。第２フライホイール装置２０は、エネルギーを貯蔵するための第２フライホイール２１を備えている。第１および第２フライホイール１１，２１には、エネルギー供給装置（図示しない。）が接続されている。このエネルギー供給装置として、発電電動機を例示することができる。第１および第２フライホイール１１，２１への電気エネルギー貯蓄（充電）時には、発電電動機は電動機として機能し、電気エネルギー放出（放電）時には、発電電動機は電動機として機能する。このような発電電動機として、たとえば特開平１１−６９５１１号公報などに記載されている発電電動機を用いてもよい。

図２は、第１フライホイール装置１０の概略構成を示す図である。図１および図２を参照して、第１フライホイール装置１０の構成を説明する。
第１フライホイール１１は、重量のある円盤状の第１ホイール本体（図示しない。）と、第１ホイール本体を収容する第１ハウジング１３とを備えている。第１ホイール本体は、たとえば鋳鉄やＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）を用いて形成されている。第１ホイール本体は第１ハウジング１３に対して、所定の第１回転軸１４を中心として、平面視で反時計まわりに高速で回転する。換言すると、第１ホイール本体の角速度の方向が下から上である。この第１ホイール本体の回転運動の運動エネルギーにより、第１フライホイール１１にエネルギーが貯蔵される。以下、第１ホイール本体の回転を、第１フライホイール１１の回転と言う場合がある。

第１フライホイール１１は、第１回転軸１４まわりに回転可能に、内側のジンバルである第１ジンバル１６に支持されている。第１ジンバル１６は第１ジンバル軸（第１軸）１５を介して、外側のジンバルである第２ジンバル１８に回転自在に支持されている。第２ジンバル１８は第２ジンバル軸（第２軸）１７を介して、第１フライホイール装置１０のハウジング（図示しない。）に支持されている。第２ジンバル軸１７はＹ方向に沿って（Ｘ方向に直交する面に含まれるように）延びている。第１ジンバル軸１５は、Ｙ方向に直交する面（Ｘ−Ｚ面）に含まれるように延びている。また、第１ジンバル軸１５と第２ジンバル軸１７との仮想交点は、第１フライホイール１１（第１ホイール本体）の重心に一致している。そのため、連結車両２に外部からの力が作用していない状態では、第１フライホイール１１を所定の姿勢（第１回転軸１４が鉛直方向に沿って延びる姿勢）に保つことができる。

第２フライホイール装置２０は、第１フライホイール装置１０と同等の構成である。図１および図２を参照して、第２フライホイール装置２０の構成を説明する。
第２フライホイール２１は、重量のある円盤状の第２ホイール本体（図示しない。）と、第２ホイール本体を収容する第２ハウジング２３とを備えている。第２ホイール本体は第２ハウジング２３に対して、所定の第２回転軸２４を中心として、平面視で時計まわり（第１フライホイール１１の回転方向とは逆方向。）に高速で回転する。換言すると、第２ホイール本体の角速度の方向が上から下である。この第２ホイール本体の回転運動の運動エネルギーにより、第２フライホイール２１にエネルギーが貯蔵される。以下、第２ホイール本体の回転を、第２フライホイール２１の回転と言う場合がある。

なお、この実施形態では、たとえば第１ホイール本体と第２ホイール本体とは互いに同径を有し、かつ同等の重量を有しているが、これに限られない。
第２フライホイール２１は、第２回転軸２４まわりに回転可能に、内側のジンバルである第３ジンバル２６に支持されている。第３ジンバル２６は第３ジンバル軸（第３軸）２５を介して、外側のジンバルである第４ジンバル２８に回転自在に支持されている。第４ジンバル２８は第４ジンバル軸（第４軸）２７を介して、第２フライホイール装置２０のハウジング（図示しない。）に支持されている。第４ジンバル軸２７はＹ方向に沿って（Ｘ方向に直交する面に含まれるように）延びている。第３ジンバル軸２５は、Ｙ方向に直交する面（Ｘ−Ｚ面）に含まれるように延びている。また、第３ジンバル軸２５と第４ジンバル軸２７との仮想交点は、第２フライホイール２１（第２ホイール本体）の重心に一致している。そのため、連結車両２に外部からの力が作用していない状態では、第２フライホイール２１を所定の姿勢（第２回転軸２４が鉛直方向に沿って延びる姿勢）に保つことができる。

なお、第１および第２フライホイール装置１０，２０に関し、第１および第３ジンバル１６，２６を外側のジンバルとし、第２および第４ジンバル１８，２８を内側のジンバルとしてもよいのは言うまでもない。このとき、第１および第３ジンバル軸１５，２５はそれぞれＸ方向に沿って延び、第２および第４ジンバル軸１７，２７は、Ｘ方向に直交する面（Ｙ−Ｚ面）に含まれるように延びている。

第１フライホイール装置１０は、第２ジンバル軸１７を拘束して、第１フライホイール１１の第２ジンバル軸１７まわりの回動を規制する第１拘束機構（第１回動規制手段）１９（図３および図４参照。）を備えている。
第２フライホイール装置２０は、第４ジンバル軸２７を拘束して、第２フライホイール２１の第４ジンバル軸２７まわりの回動を規制する第２拘束機構（第２回動規制手段）２９（図３および図４参照。）を備えている。第１および／または第２拘束機構１９，２９の一例および他の例を、図３および図４にそれぞれ示す。

図３は、第１および／または第２拘束機構１９，２９の一例として摩擦ブレーキ３０を採用した場合の概略構成を示す図である。図３（ａ）は要部断面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）を矢視IIIから見た図を示す。摩擦ブレーキ３０は第２および／または第４ジンバル軸１７，２７の軸受３１に配設されたブレーキパッド３２と、ブレーキパッド３２を第２および／または第４ジンバル軸１７，２７の外周面に押し付けるためのピストン３３とを備えている。ピストン３３の駆動により、ブレーキパッド３２を第２および／または第４ジンバル軸１７，２７の外周面に押し付けることができ、これにより第２および／または第４ジンバル軸１７，２７を拘束して、当該ジンバル軸１７，２７の回動を規制することができる。

図４は、第１および／または第２拘束機構１９，２９の他の例として電磁ブレーキ３５を採用した場合の概略構成を示す図である。電磁ブレーキ３５は、発電機３６で電圧（誘導起電力）を生じさせ、この誘導起電力を抵抗器３７の抵抗で熱エネルギーとして消費することでブレーキとして作用させるものである。
図５は、本発明の一実施形態に係る車両横転防止装置１の電気的構成を示すブロック図である。

車両横転防止装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御部４１を備えている。制御部４１には、第１拘束機構１９、第２拘束機構２９および報知器４２が制御対象として接続されている。この報知器４２は、連結車両２の運転者に対して報知を行うためのものであり、たとえばトラクタ３（図１参照。）の運転席内に配設されている。この報知器４２として、表示モニタやスピーカなどを例示することができる。また、制御部４１には、連結車両２のロール角度を検出するためのロール角度センサ（ロール状態検出手段）４３からの検出出力が入力されるようになっている。ロール角度センサ４３の検出出力に基づいて、制御部４１は、連結車両２のロール角度の大きさだけでなく、連結車両２のロール運動の向きも得ることができるようになっている。

ロール角度センサ４３はたとえばトレーラ４に配設されている。ロール角センサ４３は、たとえばジャイロセンサによって構成されている。
図６は、シングルジンバル支持方式で車載されたフライホイール１００のジャイロ効果を説明するための図である。図６（ａ）は、ジャイロ効果を説明するためのモデルを示す模式的な図である。図６（ｂ）は、各方向に発生するジャイロモーメントを示す図である。連結車両２の前方をＸ方向とし、連結車両２の左手方向をＹ方向とする点は、図１の場合と同様である。

フライホイール１００は、ジンバル軸１０１がＸ方向に沿って延びる（連結車両２の左右方向に一致する）ような姿勢で連結車両２に搭載されている。連結車両２のような自動車の車両では、鉄道や船舶などの他の車両に比べてヨー角速度が大きい。このとき連結車両２にフライホイール１００をシングルジンバル支持方式で車載する場合には、連結車両２のヨー角度とロール角度とが外乱となり、それによるジャイロ効果が、次式（２）および次式（３）に示すように連結車両２の運動に影響を与える。

以上の式を行列でまとめると、次式のようになる。

式（１）〜式（３）の右辺にあるジャイロモーメントの項を、次の表２にまとめる。

連結車両２のロール角速度（表２参照。）とヨー角速度（表２参照。）とによって、フライホイール１００のジンバル１０３に、Ｘ方向に延びる軸線まわりにジャイロモーメントが発生する（このジャイロモーメントは、式（１）の右辺第１項から式（１）の右辺第２項を減算したもの。表２も併せて参照。）。このジンバル１０３に発生したジャイロモーメントによりジンバル１０３に角速度（表２に示すジンバル角速度。）が発生し、連結車両２のロール方向、すなわちＸ方向に延びる軸線まわりのジャイロモーメントが発生する（このジャイロモーメントは、式（３）の右辺第１項参照。表２も併せて参照。）。このジャイロモーメントを利用して、連結車両２の横転防止を図ることができる。しかしながら、フライホイール１００を図６に示すようなシングルジンバル支持方式で連結車両２に搭載すると、連結車両２のロール運動に異常が無く、通常走行を行っている場合においても、フライホイール１００のジャイロ効果が連結車両２の運動に影響を与えるおそれがある。

図７は、車両横転防止装置１に採用した連結車両２の横転防止のメカニズムを示す図である。図６のようないわゆるシングルジンバル支持方式に対し、車両横転防止装置１の各フライホイール装置１０，２０は、前述したように２つのジンバル軸１５，１７，２５，２７に回転自在に支持する、いわゆるダブルジンバル支持方式を採用している。
連結車両２の通常走行時（図７（ａ）参照。）には、各フライホイール１１，２１は、２つのジンバル軸１５，１７，２５，２７に回転自在に支持されている（ダブルジンバル支持状態）。この場合、フライホイール１１，２１は連結車両２に対して三軸方向に自由である。これにより、連結車両２の通常走行時に、連結車両２の運動と、フライホイール１１，２１のジャイロ効果との連成を断ち切ることができる。

そして、連結車両２のロール運動に異常が発生したとき（図７（ｂ）参照。）には、連結車両２の前後方向に直交するジンバル軸１７，２７を拘束する。そのため、フライホイール１１，２１が、連結車両２の前後方向に延びるジンバル軸１５，２５まわりだけに回転自在になる（図７（ｃ）参照。）。この場合、フライホイール１１，２１にジャイロ効果が発生し、これにより、連結車両２の運動とフライホイール１１，２１のジャイロ効果とを連成させることができ、これにより、フライホイール１１，２１のジャイロ効果を連結車両２のロール運動へのスタビライザとして作用させることができる。

ところで、この手法による横転防止の効果は、式（４）からもわかるように、連結車両２のヨー角速度の方向、すなわち連結車両２の旋回方向に依存する。換言すれば、発生するジャイロモーメントが、連結車両２のロール運動に対してスタビライザとして作用するのか、あるいはロール運動をさらに悪化させる方向に作用するのかは、フライホイール１１，２１の回転方向に左右される。

すなわち、フライホイール１１，２１の角速度の方向が下から上であるときには（フライホイール１１，２１の回転方向が平面視で反時計回りなら）、前方（Ｘ方向）に向かって反時計回りのロール方向（この場合、Ｙ方向。）のジャイロモーメントが連結車両２に発生する。このジャイロモーメントは、前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対方向。）の連結車両２のロール運動に対し、スタビライザとして作用させることができる。連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対方向。）にロール運動するのは主として連結車両２の左旋回時であるので、フライホイール１１，２１の角速度の方向が下から上であるときの連結車両２に発生するジャイロモーメントを利用して、左旋回時の連結車両２の横転防止を行うことができる。

また、フライホイール１１，２１の角速度の方向が上から下であるときには（フライホイール１１，２１の回転方向が平面視で時計回りなら）、前方（Ｘ方向）に向かって時計回りのロール方向（この場合、Ｙ方向の反対向き。）のジャイロモーメントが連結車両２に発生する。このジャイロモーメントは、前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）の連結車両２のロール運動に対するスタビライザとして作用させることができる。連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）にロール運動するのは主として連結車両２の右旋回時であるので、フライホイール１１，２１の角速度の方向が上から下であるときの連結車両２に発生するジャイロモーメントを利用して、右旋回時の連結車両２の横転防止を行うことができる。

その他、フライホイール１１，２１による横転防止のメカニズムは、特開２００８−１４３３９０号公報に記載されている通りである。
次に、ジャイロ効果による車両横転防止の有効性を検証することを目的とした数値シミレーションおよび検証実験について説明する。車両の旋回方向を１つに定め、その旋回方向に合うフライホイールを１個車載する場合を想定する。
＜数値シミレーション＞
車載用フライホイールのジャイロ効果による横転防止の有効性を検証するために数値シミレーションを行う。数値シミレーションには、汎用マルチボディ・ダイナミックプログラムであるＡＤＡＭＳを用いた。海上コンテナ用トレーラ（最大積載重量２４０００ｋｇ）の実車スケールモデルを用いた。モデルとなる連結車両はトラクタ（７０００ｋｇ）、トレーラ（３５００ｋｇ）、および１つのフライホイールを含み、２８個の剛体を用いて構築した。また、トレーラに積載されるコンテナとして、長さ４０フィート（ｆｔ）、重量２４０００ｋｇのコンテナを想定した。

図８は、トラクタ（Tractor）およびトレーラ（Trailer）を含む連結車両の座標軸を示す図である。各座標は図８に示すように、カプラ（Coupler）を基準とした座標である。このとき、コンテナ（Container）の重心位置はＸ座標−（マイナス）５．９ｍ、Ｚ座標１．３８ｍの位置にあり、また、フライホイールの重心位置はＸ座標−（マイナス）６．０ｍ、Ｚ座標０．６８ｍの位置にある。

車両モデルを車速１１０ｋｍ／ｈの一定速度で走行させ、トラクタ前輪実舵角４ｄｅｇを時刻（Time）１０〜１１秒に入力する走行条件の下で、数値シミレーションを行い、車載用フライホイールのジャイロ効果による横転防止の有効性を検証した。本走行条件は連結車両が横転した事例を参考に、トラクタの高速道路における日本国内の法定速度（８０ｋｍ／ｈ）よりも高速走行させており、制御なしでは車両モデルが横転する走行条件である。フライホイールの慣性モーメントは、 Ｉ＝ｄｉａｇ(２５．７、１７．１、１７．１）（単位はｋｇｍ^２）とし、回転角速度を０ｒｐｍ（すなわち制御なし。）、１００００ｒｐｍ、１３０００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍおよび１８０００ｒｐｍと変化させた。

フライホイールの回転角速度が０ｒｐｍのとき（すなわち制御なし。）、および１００００ｒｐｍのときの車両モデルのロール角度（Roll Angle）の変化をそれぞれ図９に示す。図９から、フライホイールが角運動量を持たない条件、すなわち制御なしの条件では約１５秒付近において、ロール角速度およびロール角度がともに発散して横転していることがわかる。また、図９から、フライホイールが約４００００Ｎｍｓ以上の角運動量を持っている条件、すなわち制御ありの条件では連結車両のロール運動がフライホイールのジャイロ効果によって抑えられ、横転を防止していることがわかる。
＜模型実験による検証＞
この模型実験では、１／８スケールの模型車両およびフライホイールを製作し、連結車両の横転を模擬する模型実験を安全かつ再現性を考慮した台上試験装置を用いて行った。模型車両の運動は、台上実験装置の回転によって車両のヨー運動を、台上試験装置の回転によって発生する遠心加速度で旋回時に横加速度によって発生するロール運動およびピッチ運動を、模型車両側で再現する。

模型車両のヨー角速度、すなわち台上試験装置の回転速度はジャイロ効果の横転防止の有効性を検討するために行った数値シミレーションの結果を示した図８において、実舵角を入力する１秒前の９秒から、制御なしの条件で連結車両のロール角度およびロール角速度が発散し始める１５．５秒までのヨー角速度の計算結果を基に、そのヨー角速度の１／８スケールのヨー角速度を与えた。ジャイロ効果による横転防止の有効性、および角運動量による横転防止の効果の差について検証できるように、フライホイールの回転数は０ｒｐｍ（すなわち制御なし。）、３０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍとした。模型車両のロール角度の変化を図１０に示す。

図１０からも、制御なしの条件に比べて制御ありの条件においてロール運動がより効果的に抑えられていることがわかる。また、フライホイールの回転速度の上昇に従って、ロール運動がより効果的に抑えられていることがわかる。さらに、フライホイールの回転速度が上昇するのに従って、連結車両のロール角度のピーク（連結車両のロール運動のピーク。）を遅らせることができることがわかる。さらにまた、図１０からは、ロール角度の上昇開始からロール角度のピークまでの間隔も、フライホイールの回転速度の上昇に従って短縮させることができることがわかった。

図１１は、連結車両２のロール運動の異常が発生した場合に実行される異常ロール運動時処理の流れを示すフローチャートである。図１２および図１３は、連結車両２のロール運動の異常が発生した場合における第１および第２フライホイール１１，２１の姿勢変化を示す図である。
制御部４１は、連結車両２の走行中において、ロール角度センサ４３による検出値が角度閾値範囲内であるか否かを監視している（ステップＳ１）。

連結車両２にロール運動の異常が発生し、検出ロール角度が角度閾値を超えると（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部４１は報知器４２を駆動して、連結車両２を減速させる旨の警告を報知させる（ステップＳ２）。報知器４２が表示モニタである場合には、このような警告報知として、「減速してください。」や「ブレーキを踏んでください。」など、連結車両２の減速操作を運転者に促すメッセージなどが表示モニタに表示される。また、報知器４２がスピーカである場合には、このような警告報知として、「減速してください。」や「ブレーキを踏んでください。」など、連結車両２の減速操作を運転者に促すガイダンスがスピーカから音声出力される。

この警告報知の報知に従って運転者が減速操作を行い、連結車両２が減速されると、連結車両２のエネルギーが各フライホイール１１，２１に回収される。このエネルギーの回収により、回転中のフライホイール１１，２１の回転速度がさらに上昇し、これにより、フライホイール１１，２１に発生するジャイロモーメントを増大させる（ジャイロ効果を高める）ことができる。

前述のように、回転中のフライホイール１１，２１の回転速度の上昇に従って、連結車両２のロール運動をより効果的に抑えることができるから、連結車両２の横転を確実に防止することができる。
また、制御部４１はロール角度センサ４３の検出出力に基づいて、連結車両２のロール運動の向きを得る。たとえば、走行中の連結車両２が左旋回すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）にロール運動し（図１２（ａ）および（ｂ）参照。）、ロール角度センサ４３により検出されるロール角度は正の値になる。また、走行中の連結車両２が右旋回すると（ステップＳ３でＮＯ）、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対方向。）にロール運動し（図１３（ａ）および（ｂ）参照。）、ロール角度センサ４３により検出されるロール角度は負の値になる。

検出ロール角度が正の値であるとき（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部４１は、第１フライホイール装置１０の第１拘束機構１９を制御して第２ジンバル軸１７を拘束させる（ステップＳ４）。このとき、第２拘束機構２９の駆動は行われず、そのため、第４ジンバル軸２７は解放状態である（ステップＳ４）。このような第２ジンバル軸１７の拘束は、所定の終了条件が成立するまで（ステップ５でＹＥＳ。たとえば、連結車両２のロール角度が所定値以下になるまで。）続行される。

図１２（ａ）に示すように、第２ジンバル軸１７の拘束状態では、左右方向に延びる第２ジンバル軸１７まわりの回動が規制され、その結果、図６に示すシングルジンバル支持方式と同等の状態になる。この状態では、第１フライホイール１１は、平面視で反時計まわり（第１フライホイール１１の角速度の方向が下から上。）に回転しているので、前方（Ｘ方向）に向かって反時計回りのロール方向（Ｙ方向）のジャイロモーメントが第１フライホイール１１に発生し、このジャイロモーメントが、前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対向き。）の連結車両２のロール運動に対するスタビライザとして作用する。これにより、左旋回中の連結車両２の横転を防止することができる。

また、図１２（ｂ）に示すように、第４ジンバル軸２７の解放状態では、第２フライホイール２１は２つのジンバル軸２５，２７に回転自在に支持された状態である。そのため、第２フライホイール２１は連結車両２に対して三軸方向に自由であり、鉛直姿勢（ヨー軸が鉛直方向と一致する状態。）になる。そのため、第２フライホイール２１にジャイロ効果は発生しない。

所定の終了条件の成立後、制御部４１は第１拘束機構１９を制御して、第２ジンバル軸１７を解放させる（ステップＳ６）。その後、この処理はリターンされる。
一方、検出ロール角度が負の値であるとき（ステップＳ３でＮＯ）、制御部４１は、第２フライホイール装置２０の第２拘束機構２９を制御して第４ジンバル軸２７を拘束させるが（ステップＳ７）。このとき、第１拘束機構１９の駆動は行われず、そのため、第２ジンバル軸１７は解放状態である。このような第４ジンバル軸２７の拘束は、所定の終了条件が成立するまで（ステップ８でＹＥＳ。たとえば、連結車両２のロール角度が所定値以下になるまで。）続行される。

図１３（ａ）に示すように、第２ジンバル軸１７の解放状態では、第１フライホイール１１は２つのジンバル軸１５，１７に回転自在に支持された状態である。そのため、第１フライホイール１１は連結車両２に対して三軸方向に自由であり、鉛直姿勢（ヨー軸が鉛直方向と一致する状態。）になる。そのため、第１フライホイール１１にジャイロ効果は発生しない。

また、図１３（ｂ）に示すように、第４ジンバル軸２７の拘束状態では、連結車両２の左右方向に延びる第４ジンバル軸２７まわりの回動が規制されて、図６に示すシングルジンバル支持方式と同等の状態になる。第２フライホイール２１は、平面視で時計まわり（第２フライホイール２１の角速度の方向が上から下。）に回転しているので、前方（Ｘ方向）に向かって時計回りのロール方向（Ｙ方向反対方向。）のジャイロモーメントが第２フライホイール１１に発生し、このジャイロモーメントが前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）の連結車両２のロール運動に対するスタビライザとして作用する。これにより、右旋回時の連結車両２の横転を防止することができる。

所定の終了条件の成立後、制御部４１は第２拘束機構２９を制御して、第４ジンバル軸２７を解放させる（ステップＳ６）。その後、この処理はリターンされる。
以上によりこの実施形態では、第１および第２フライホイール１１，２１は互いに逆方向に回転している。また、第１および第２フライホイール１１，２１によって連結車両２に発生するジャイロモーメントの向きは、当該フライホイール１１，２１の回転方向に依存している。したがって、第１フライホイール１１によって連結車両２に発生するジャイロモーメントの向きと、第２フライホイール２１によって連結車両２に発生するジャイロモーメントの向きとを異ならせることができる。

そして、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対向き。）にロール運動するときには、第２フライホイール装置２０の第４ジンバル軸２７の回転を規制せずに、第１フライホイール装置１０の第２ジンバル軸１７の回転だけを規制し、第１フライホイール１１だけにジャイロ効果を発生させる。また、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）にロール運動するときには、第１フライホイール装置１０の第２ジンバル軸１７の回転を規制せずに、第２フライホイール装置２０の第４ジンバル軸２７の回転だけを規制し、第２フライホイール２１だけにジャイロ効果を発生させる。換言すると、連結車両２のロール運動の向きに応じて、ジャイロ効果を発生させるフライホイールを、第１および第２フライホイール１１，２１の間で切り換えることができる。したがって、連結車両２の左旋回時および右旋回時のいずれにおいても、フライホイール１１，２１のジャイロ効果を、連結車両２のロール運動へのスタビライザとして作用させることができ、これにより、連結車両２の横転を防止することができる。

図１４は、本発明の他の実施形態に係る車両横転防止装置５０の電気的構成を示すブロック図である。この実施形態において、図１〜図１３に示す実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図１３に示す実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。車両横転防止装置５０は、図１〜図１３に示す実施形態と異なり、トラクタ３の車速減速機能部５１に対して減速指示信号（減速制御信号）を送信可能な構成になっているとともに、報知器４２（図５参照。）の構成が取り除かれている。

図１５は、車両横転防止装置５０において、連結車両２のロール運動の異常が発生した場合に実行される異常ロール運動時処理の流れを示すフローチャートである。
制御部４１は、連結車両２の走行中において、ロール角度センサ４３による検出値が角度閾値範囲内であるか否かを監視している（ステップＳ１１）。
連結車両２にロール運動の異常が発生し、検出ロール角度が角度閾値を超えると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御部４１は、車速減速機能部５１に、減速のための減速指示信号を送信する（ステップＳ１２）。車速減速機能部５１は、連結車両２を減速させるための機構であり、たとえば、フライホイール１１，２１を加速させるための機構や、トラクタ３のブレーキ機構（フットブレーキ機構）、トラクタ３にエンジンブレーキを生じさせる機構（たとえば変速機）などを例示することができる。送信された減速指示信号に基づいて車速減速機能部５１が車速を減速するように駆動され、これにより、連結車両２が減速される。連結車両２が減速されると、連結車両２のエネルギーが各フライホイール１１，２１に回収される。このエネルギーの回収により、回転中のフライホイール１１，２１の回転速度がさらに上昇し、これにより、各フライホイール１１，２１に発生するジャイロモーメントを増大させることができる。

前述のように、回転中のフライホイール１１，２１の回転速度の上昇に従って、連結車両２のロール運動をより効果的に抑えることができるから、連結車両２の横転を確実に防止することができる。
また、制御部４１はロール角度センサ４３の検出出力に基づいて、連結車両２のロール運動の向きを得る。走行中の連結車両２が左旋回すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御部４１は、第１フライホイール装置１０の第１拘束機構１９を制御して第２ジンバル軸１７を拘束させる（ステップＳ１４）。このとき、第２拘束機構２９の駆動は行われず、そのため、第４ジンバル軸２７は解放状態である（ステップＳ１４）。このような第２ジンバル軸１７の拘束は、所定の終了条件が成立するまで（ステップ１５でＹＥＳ。たとえば、連結車両２のロール角度が所定値以下になるまで）続行される。所定の終了条件の成立後、制御部４１は第１拘束機構１９を制御して、第２ジンバル軸１７を解放させる（ステップＳ１６）。その後、この処理はリターンされる。

一方、検出ロール角度が負の値であるとき（ステップＳ１３でＮＯ）、制御部４１は、第２フライホイール装置２０の第２拘束機構２９を制御して第４ジンバル軸２７を拘束させるが（ステップＳ１７）。このとき、第１拘束機構１９の駆動は行われず、そのため、第２ジンバル軸１７は解放状態である。このような第４ジンバル軸２７の拘束は、所定の終了条件が成立するまで（ステップ１８でＹＥＳ。たとえば、連結車両２のロール角度が所定値以下になるまで。）続行される。所定の終了条件の成立後、制御部４１は第２拘束機構２９を制御して、第４ジンバル軸２７を解放させる（ステップＳ１６）。その後、この処理はリターンされる。これらステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８の処理は、それぞれ、図１１のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８と同様の処理である。

図１６は、本発明のさらに他の実施形態に係る車両横転防止装置６０の電気的構成を示すブロック図である。この実施形態において、図１〜図１３に示す実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図１３に示す実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。車両横転防止装置６０は、図１〜図１３に示す実施形態と異なり、第１フライホイール装置１０に、第１ジンバル軸１５に関連して、第１ジンバル１６のロール方向の回動角を検出するための第１回動角センサ（ロール状態検出手段）６１（図２に二点鎖線で図示。）が設けられている。また、第２フライホイール装置２０に、第３ジンバル軸２５に関連して、第３ジンバル２６のロール方向の回動角を検出するための第２回動角センサ（ロール状態検出手段）６２（図２に二点鎖線で図示。）が設けられている。また、ロール角度センサ４３の構成が取り除かれている。第１および第２回動角センサ６１，６２の検出出力は制御部４１に入力されるようになっている。第１および第２回動角センサ６１，６２としてたとえばレゾルバが採用されている。

前述のように、連結車両２の旋回時には、第１および第２フライホイール１１，２１の一方が、第１ジンバル軸１５および第２ジンバル軸１７の双方に回転自在に支持された状態であり、第１および第２フライホイール１１，２１の他方が、連結車両２の前後方向に直交するジンバル軸１７，２７まわりの当該フライホイール１１，２１の回動が規制された状態である。この状態では、前記の第１および第２フライホイール１１，２１の一方が連結車両２に対して三軸方向に自由であるから、当該フライホイール１１，２１に関連して設けられた回動角センサ６１，６２をジャイロセンサとして機能させることにより、ロール角度センサ４３の構成がなくても連結車両２のロール角度を検出することができる。

具体的には、たとえば、走行中の連結車両２が左旋回する場合には、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって反時計回り（Ｙ方向）にロール運動する（図１２（ａ）および（ｂ）参照。）。この状態では、第２フライホイール２１が、第３ジンバル軸２５および第４ジンバル軸２７の双方に回転自在に支持された状態であり、第１フライホイール１１が、連結車両２の前後方向に直交する第２ジンバル軸１７まわりの当該フライホイール１１，２１の回動が規制された状態である。このとき、制御部４１は、第２回動角センサ６２の検出出力を参照し、この検出出力に基づいて、連結車両２のロール角度を算出する。

また、走行中の連結車両２が右旋回する場合には、連結車両２が前方（Ｘ方向）に向かって時計回り（Ｙ方向の反対方向）にロール運動する（図１３（ａ）および（ｂ）参照。）。この状態では、第１フライホイール１１が、第１ジンバル軸１５および第２ジンバル軸１７の双方に回転自在に支持された状態であり、第２フライホイール２１が、連結車両２の前後方向に直交する第１ジンバル軸１５まわりの当該フライホイール１１，２１の回動が規制された状態である。このとき、制御部４１は、第１回動角センサ６１の検出出力を参照し、この検出出力に基づいて、連結車両２のロール角度を算出する。

以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。
たとえば第１実施形態に第２実施形態を組み合わせることができる。すなわち、連結車両２にロール運動の異常が発生し、検出ロール角度が角度閾値を超えると、制御部４１は、報知器４２を駆動して、連結車両２を減速させる旨の警告を報知させ、かつ車速減速機能部５１に、減速指示するための減速指示信号を送信するようにしてもよい。

また、フライホイール装置１０，２０を用いて、連結車両２の次に述べるピッチ現象を抑制するための制御（ピッチ制御）を行うこともできる。連結車両（車両）２の速度が急激に低下すると、連結車両２の前方部が下がり、かつ連結車両２の後方部が浮き上がるピッチ現象が生じることがある。一般に連結車両２の旋回時には当該連結車両２を急減速させることが多く、この場合の連結車両２の旋回時には、連結車両２の横転の防止だけでなく、連結車両２へのピッチ現象の発生も抑制する必要がある。

第１ジンバル軸１５に関連して、当該第１ジンバル軸１５を拘束して、第１フライホイール１１の第１ジンバル軸１５まわりの回動を規制する第３拘束機構（図示しない。）を設けるとともに、第３ジンバル軸２５に関連して、当該第３ジンバル軸２５を拘束して、第２フライホイール２１の第３ジンバル軸２５まわりの回動を規制する第４拘束機構（図示しない。）を設け、第３および第４拘束機構（図示しない。）（の拘束／解放）を制御（ピッチ制御）することにより、連結車両２に発生するピッチ現象を抑制することもできる。

また、ロール状態検出手段として、ロール角度センサ４３の他、ロール角速度を検出するためのロール角速度検出センサを採用することもできる。また、車速センサおよび操蛇角センサの検出出力を用いたり、車速センサおよび横加速度センサの検出出力を用いたりすることにより、連結車両２のロール状態（すなわち、横転危険性）を検出することもできる。

また、左旋回時フライホイールとして機能する第１フライホイール１１の貯蔵エネルギー量を、右旋回時フライホイールとして機能する第２フライホイール２１の貯蔵エネルギー量よりも大きく設定することもできる。この一例として、第１および第２ホイール本体を同径とせずに、第１ホイール本体を第２ホイール本体よりも大径とすることができる。このとき、第１および第２フライホイール１１，２１がたとえば互いに等しい速度で回転すると、第１フライホイール１１の貯蔵エネルギー量を、第２フライホイール２１の貯蔵エネルギー量よりも大きくすることができる。この場合、第１フライホイール１１に発生するジャイロモーメントが、第２フライホイール２１に発生するジャイロモーメントよりも大きくなる。

ところで、日本国を含む左側通行国では、左旋回時における車両の円弧軌跡の半径が、右旋回時における車両の円弧軌跡の半径よりも小さいので、右旋回時よりも左旋回時の方か旋回のための角速度が大きい。そのため、右旋回時に比べて左旋回時に、連結車両２により一層大きなロール方向の力が作用する。
第１フライホイール１１の貯蔵エネルギー量を第２フライホイール２１の貯蔵エネルギー量よりも大きくなるように設定することにより、２つのフライホイール１１，２１全体の貯蔵エネルギー量が不足している場合でも、左旋回時フライホイールとして機能する第１フライホイール１１の貯蔵エネルギー量を確保することができ、第１フライホイール１１に十分な大きさのジャイロモーメントを作用させることができ、これにより左側通行国における車両の左旋回時の横転を、より効果的に抑制することができる。

また、第１フライホイール１１の貯蔵エネルギー量を第２フライホイール２１の貯蔵エネルギー量よりも大きく設定する他の例として、第１および第２ホイール本体が互いに略同径を有する場合に、第１フライホイール１１が第２フライホイール２１よりも高速で回転させる場合を挙げることができる。
また、２つのフライホイール装置を、連結車両２内に左右方向に沿って並置してもよい。この場合、左に旋回する際には連結車両２の左側のロール運動が顕著であるので、左側のフライホイール装置のフライホイールを平面視で反時計回りに回転させるようにしてもよい。また、右に旋回する際には連結車両２の右側のロール運動が顕著であるので、右側のフライホイール装置のフライホイールを平面視で時計回りに回転させるようにしてもよい。

また、２つのフライホイール装置を、連結車両２内に上下方向に沿って並置してもよい。
また、一対のフライホイール装置を、トレーラ４ではなくトラクタ３に搭載する構成であってもよいし、トレーラ４に積載されるコンテナ６に搭載する構成であってもよい。
車両横転防止装置１，５０，６０が搭載される連結車両２において、牽引車としてセミトレーラではなくフルトレーラやポールトレーラを採用することもできる。また、車両横転防止装置１，５０，６０を、連結車両でなくトラックその他の大型車車両用の車両横転防止装置に適用することができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…車両横転防止装置、２…車両、１０…第１フライホイール装置、１１…第１フライホイール、１５…第１ジンバル軸（第１軸、第１ジンバル支持構造）、１６…第１ジンバル（第１ジンバル支持構造）、１７…第２ジンバル軸（第２軸、第１ジンバル支持構造）、１８…第２ジンバル（第１ジンバル支持構造）、１９…第１拘束機構（第１回動規制手段）、２５…第３ジンバル軸（第３軸、第２ジンバル支持構造）、２６…第３ジンバル（第２ジンバル支持構造）、２７…第４ジンバル軸（第４軸、第２ジンバル支持構造）、２８…第４ジンバル（第２ジンバル支持構造）、２９…第２拘束機構（第２回動規制手段）、４３…ロール角度センサ（ロール状態検出手段）、５０…車両横転防止装置、６０…車両横転防止装置、６１…第１回動角センサ（ロール状態検出手段）、６２…第２回動角センサ（ロール状態検出手段）

Claims (6)

1. 車両に搭載されて、当該車両の横転を防止するための車両横転防止装置であって、
   エネルギー貯蔵装置として構成されて、第１回転方向に回転する第１フライホイール、ならびに前記第１フライホイールを、第１軸、および前記第１軸に直交し、かつ前記車両の前後方向に直交して延びる第２軸まわりに回動自在に支持する第１ジンバル支持構造とを有する第１フライホイール装置と、
   エネルギー貯蔵装置として構成されて、前記第１回転方向とは反対方向の第２回転方向に回転する第２フライホイールと、前記第２フライホイールを、第３軸、および前記第１軸に直交し、かつ前記車両の前後方向に直交して延びる第４軸まわりに回動自在に支持する第２ジンバル支持構造とを有する第２フライホイール装置とを含み、
   前記第１ジンバル支持構造は、前記第１フライホイールの前記第２軸まわりの回動を規制するための第１回動規制手段を含み、
   前記第２ジンバル支持構造は、当該第２フライホイールの前記第４軸まわりの回動を規制するための第２回動規制手段を含み、
   前記車両横転防止装置は、前記第１回動規制手段および前記第２回動規制手段を制御して、前記車両がロール方向の一方にロール運動するときには、前記第２フライホイールの回動を規制させずにかつ前記第１フライホイールの回動を規制させるとともに、前記車両がロール方向の他方にロール運動するときには、前記第１フライホイールの回動を規制せずにかつ前記第２フライホイールの回動を規制させる回動規制制御手段をさらに含む、車両横転防止装置。
2. 前記第１および第２フライホイール装置は、前記車両の前後方向、左右方向または上下方向に沿って並置されている、請求項１記載の車両横転防止装置。
3. 前記車両のロール運動に関連するロール状態を検出するためのロール状態検出手段と、
   前記ロール状態検出手段により検出されたロール状態が予め定める閾値を超える場合に、前記車両のエネルギーを、各フライホイールに回収させるためのエネルギー回収制御を実行するエネルギー回収制御手段とをさらに含む、請求項１または２記載の車両横転防止装置。
4. 前記車両の運転者に対し所定の報知を行うための報知手段をさらに含み、
   前記エネルギー回収制御手段は、前記車両の減速操作を促すための報知を行うように前記報知手段を制御する報知制御手段を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両横転防止装置。
5. 前記エネルギー回収制御手段は、前記車両を減速させるための制御信号を送信する車両減速制御信号送信手段を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両横転防止装置。
6. 前記第１および第２フライホイールの貯蔵エネルギー量が互いに異ならされている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両横転防止装置。

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