JP2018062282A

JP2018062282A - 走行装置

Info

Publication number: JP2018062282A
Application number: JP2016202116A
Authority: JP
Inventors: 釜　剛史; Takashi Kama; 剛史釜; 森　淳; Atsushi Mori; 淳森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-04-19

Abstract

【課題】パーソナルモビリティが、ユーザの動作によって調整されるホイールベース長に応じて速度制御を行う場合に、例えば走行面上の段差に阻害されて、実際の走行速度が目標速度に到達しないことがある。実際の走行速度が目標速度に到達しないと、駆動輪が過度に回転されることもあり、事故や故障の原因となってしまう。【解決手段】前輪および後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、ユーザの動作が伝達することにより前輪を支持する前輪支持部材と後輪を支持する後輪支持部材の相対位置が変化して前輪と後輪のホイールベース長が調整される調整機構と、ホイールベース長に対応付けられた目標速度に基づいて駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、目標速度と実際の走行速度との速度差が予め設定された条件下で基準値以上になった場合に、駆動部による駆動を制限または停止する走行装置を提供する。【選択図】図７

Description

本発明は、ユーザが搭乗して走行する走行装置に関する。

近年、パーソナルモビリティが脚光を浴びている。パーソナルモビリティは、小回りを優先させて小型に製造されることが多く、そのために高速走行時の安定性には欠けるという課題があった。パーソナルモビリティに限らず、高速走行時の安定性を高める観点から、ホイールベース長を調整できる車輌が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開平１−１０６７１７号公報特開２００５−２３１４１５号公報

パーソナルモビリティが、ユーザの動作によって調整されるホイールベース長に応じて速度制御を行う場合に、例えば走行面上の段差に阻害されて、実際の走行速度が目標速度に到達しないことがある。実際の走行速度が目標速度に到達しないと、駆動輪が過度に回転されることもあり、事故や故障の原因となってしまう。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ホイールベース長が調整できる走行装置において、実際の走行速度が目標速度に到達しない場合でも、安全に搭乗できる走行装置を提供するものである。

本発明の一態様における走行装置は、走行方向に対して少なくとも前輪と後輪を有し、ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、前輪を回転可能に支持する前輪支持部材と、後輪を回転可能に支持する後輪支持部材と、前輪および後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、ユーザの動作が伝達することにより前輪支持部材と後輪支持部材の相対位置が変化して前輪と後輪のホイールベース長が調整される調整機構と、ホイールベース長に対応付けられた目標速度に基づいて駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、目標速度と実際の走行速度との速度差が予め設定された条件下で基準値以上になった場合に、駆動部による駆動を制限または停止する。

このような構成により、異常が想定される条件を満たして目標速度と実際の走行速度との間に乖離が生じた場合に、駆動輪の駆動を抑制したり停止させたりするので、例えばユーザは安全に降機できる。

本発明により、ホイールベース長が調整できる走行装置において、実際の走行速度が目標速度に到達しない場合でも、安全に搭乗できる走行装置を提供できる。

第１の実施例に係る走行装置の低速走行時における側面概観図である。走行装置の上面概観図である。走行装置の高速走行時における側面概観図である。走行装置の制御ブロック図である。回転角と目標速度の関係を示すグラフである。他の例の回転角と目標速度の関係を示すテーブルである。段差が走行に与える影響を説明する図である。走行中の処理を示すフロー図である。第２の実施例に係る走行装置の上面概観図である。走行中の処理を示すフロー図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

第１の実施例について説明する。図１は、第１の実施例に係る走行装置１００の低速走行時における側面概観図であり、図２は、図１の状態における走行装置１００を上方から観察した上面概観図である。なお、図２では、図１において点線で示すユーザ９００を省いている。

走行装置１００は、パーソナルモビリティの一種であり、ユーザが立って搭乗することを想定した電動式の移動用車輌である。走行装置１００は、走行方向に対して１つの前輪１０１と２つの後輪１０２（右側後輪１０２ａ、左側後輪１０２ｂ）を備える。前輪１０１は、ユーザ９００がハンドル１１５を操作することで向きが変わり、操舵輪として機能する。右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂは、車軸１０３で連結されており、不図示のモータと減速機構によって駆動されて、駆動輪として機能する。走行装置１００は、３つの車輪によって３点で接地しており、ユーザ９００が搭乗していない駐機状態でも自立する、静的安定車輌である。

前輪１０１は、前輪支持部材１１０により回転可能に支持されている。前輪支持部材１１０は、前側支柱１１１とフォーク１１２を含む。フォーク１１２は、前側支柱１１１の一端側に固定されており、前輪１０１を両側方から挟んで回転自在に軸支している。前側支柱１１１の他端側には、ハンドル１１５が前輪１０１の回転軸方向に延伸するように固定されている。ユーザ９００がハンドル１１５を旋回操作すると、前側支柱１１１は、その操作力を伝達して前輪１０１の向きを変える。

後輪１０２は、後輪支持部材１２０により回転可能に支持されている。後輪支持部材１２０は、後側支柱１２１と本体部１２２を含む。本体部１２２は、後側支柱１２１の一端側を固定支持すると共に、車軸１０３を介して右側後輪１０２ａと左側後輪１０２ｂを回転自在に軸支している。本体部１２２は、上述のモータと減速機構、モータに給電するバッテリ等を収容する筐体の機能も担う。本体部１２２の上面には、本体部１２２と共に搭乗部として機能する、ユーザ９００が足を置くためのステップ１４１が設けられている。

後輪１０２は、その回転を制動する制動部材としてディスクブレーキ１１７を備える。ディスクブレーキ１１７は、制御部からのブレーキ信号に応じて、ホイールの内側に取り付けられた円盤１１７ａをブレーキパッド１１７ｂで挟み込んで摩擦を生じさせ、後輪１０２の回転速度を低下させる。

前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とは、旋回継手１３１とヒンジ継手１３２を介して連結されている。旋回継手１３１は、前輪支持部材１１０を構成する前側支柱１１１のうち、ハンドル１１５が固定された他端寄りの位置に固定されている。さらに、旋回継手１３１は、ヒンジ継手１３２に枢設されており、前側支柱１１１の伸延方向と平行な旋回軸Ｔ_Ａ周りに、ヒンジ継手１３２と相対的に回動する。ヒンジ継手１３２は、後輪支持部材１２０を構成する後側支柱１２１のうち、本体部１２２に支持された一端とは反対側の他端と枢設されており、車軸１０３の伸延方向と平行なヒンジ軸Ｈ_Ａ周りに、後側支柱１２１と相対的に回動する。

このような構造により、ユーザ９００は、ハンドル１１５を旋回させると、後輪支持部材１２０に対して旋回軸Ｔ_Ａ周りに前輪支持部材１１０が旋回して前輪１０１の向きを変えられる。また、ユーザ９００は、ハンドル１１５を走行方向に対して前方へ傾けると、前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とがヒンジ軸Ｈ_Ａ周りに相対的に回転して、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を小さくできる。前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角が小さくなると、前輪１０１と後輪１０２のホイールベース（ＷＢ）の間隔であるＷＢ長は短くなる。逆に、ユーザ９００は、ハンドル１１５を走行方向に対して後方へ傾けると、前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０とがヒンジ軸Ｈ_Ａ周りに相対的に回転して、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を大きくできる。前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角が大きくなると、ＷＢ長は長くなる。すなわち、ユーザ９００は、自身の動作を回転力として作用させることにより、ＷＢ長を短くしたり長くしたりできる。

ヒンジ継手１３２の近傍には、付勢バネ１３３が取り付けられている。付勢バネ１３３は、ヒンジ軸Ｈ_Ａ周りに、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を小さくする回転方向へ付勢力を発揮する。付勢バネ１３３は、例えば、トーションバネである。付勢バネ１３３の付勢力は、ユーザ９００がハンドル１１５に触れない場合に、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角が構造上の最小角になるように変化させ、一方で、ユーザ９００がハンドル１１５を走行方向に対して後方へ容易に傾けられる程度に設定されている。したがって、ユーザ９００は、ハンドル１１５への加重およびステップ１４１への加重の少なくともいずれかを変化させることにより、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を調整でき、ひいてはＷＢ長を調整できる。すなわち、このようなヒンジ継手１３２を介して前側支柱１１１と後側支柱１２１を接続する機構は、ユーザ９００がＷＢ長を調整する調整機構として機能する。

ヒンジ継手１３２の近傍には、回転角センサ１３４が取り付けられている。回転角センサ１３４は、ヒンジ軸Ｈ_Ａ周りに前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を出力する。すなわち、回転角センサ１３４は、前輪支持部材１１０と後輪支持部材１２０の相対位置を計測する計測部として機能する。回転角センサ１３４は、例えば、ロータリエンコーダである。回転角センサ１３４の出力は、後述する制御部へ送信される。

走行装置１００は、通常の走行時において、ＷＢ長が短ければ低速で走行し、ＷＢ長が長ければ高速で走行する。図１は、ＷＢ長が短い低速走行時の様子を示している。図３は、図１と同様の走行装置１００の側面概観図であるが、ＷＢ長が長い高速走行時の様子を示している。

図示するように、前側支柱１１１と後側支柱１２１の成す角を、相対的に開く方向を正として、回転角θとする。また、回転角θが取り得る最小値（最小角）をθ_ＭＩＮ、最大値（最大角）をθ_ＭＡＸとする。例えばθ_ＭＩＮ＝１０度でありθ_ＭＡＸ＝８０度である。換言すると、回転角θがθ_ＭＩＮとθ_ＭＡＸの範囲に収まるように、構造上の規制部材が設けられている。

ＷＢ長は、回転角θと一対一に対応し、ＷＢ長＝ｆ（θ）の関数により換算できる。したがって、回転角θを変化させることによりＷＢ長を調整できる。走行装置１００は、通常の走行時において、ユーザ９００が回転角θを大きくすると加速し、小さくすると減速する。つまり、回転角θに対して目標速度が対応付けられており、走行装置１００は、回転角θが変化すると、それに応じた目標速度に到達するように加減速する。別言すれば、回転角θを媒介変数としてＷＢ長と目標速度が対応付けられており、ユーザ９００がＷＢ長を調整すると、目標速度がそのＷＢ長に応じて変化する構成となっている。

ユーザ９００がハンドル１１５を傾斜させたり体重移動したりしてＷＢ長を調整することにより速度を調整する通常走行時においては、回転角θが小さくなるとＷＢ長が短くなって低速で走行するので、小回りが利く。すなわち、狭い場所でも動き回ることができる。逆に回転角θが大きくなるとＷＢ長が長くなるので、走行安定性、特に直進性が向上する。すなわち、高速で走行しても路面上の段差等による揺動を受けにくい。また、速度とＷＢ長が連動して変化するので、低速なのにＷＢ長が長いような状態になることが無く、その速度で必要最低限な投影面積で移動ができる。すなわち、走行装置１００が移動するために必要な路面上の面積が小さく、余分なスペースを必要としない。また、ユーザ９００は、ハンドル１１５を前後に傾けるなどの直感的な動作により、速度とＷＢ長の両方を連動させて変化させることができるので、運転操作としても簡便で容易である。

図４は、走行装置１００の制御ブロック図である。制御部２００は、例えばＣＰＵであり、本体部１２２に収容されている。駆動輪ユニット２１０は、駆動輪である後輪１０２を駆動するための駆動回路やモータを含み、本体部１２２に収容されている。制御部２００は、駆動輪ユニット２１０へ駆動信号を送ることにより、後輪１０２の回転制御を実行する。

車速センサ２２０は、ＧＰＳユニットを含み、単位時間あたりの変位量から走行装置１００の実際の走行速度を検出する。車速センサ２２０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を速度信号として制御部２００へ送信する。回転角センサ１３４は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を回転角信号として制御部２００へ送信する。なお、車速センサ２００は、ＧＰＳ信号を利用するものに限らず、走行面と走行装置１００の相対的な移動を検出できるセンサであれば車速センサとして適用できる。簡易的には、前輪１０１と後輪１０２のそれぞれの単位時間あたりの回転量を検出し、これらの回転量が互いに齟齬がなければ走行面と走行装置１００の相対的な速度とすることもできる。一方、例えば駆動輪である後輪１０２がスタックして大きな回転量を出力しているのに、従動輪である前輪１０１の回転量が０を出力しているのであれば、齟齬があるものとして走行装置１００の異常を判断することができる。回転角センサ１３４は、上述のように、回転角θを検出する。

各種センサ２３５は、走行装置１００を構成する様々な要素の状態あるいは指令に対する応答について異常が発生していないかを監視するためのセンサ群や、走行環境を監視するためのセンサ群を含む。これらのセンサ群の各々は、制御部２００の要求に応じて、あるいは周期的にその検知結果を制御部に送信する。例えば、バッテリの温度センサであり、モータの電流センサである。

ディスクブレーキ１１７は、後輪１０２の回転を摩擦力により低下させる。制御部２００は、ディスクブレーキ１１７にブレーキ信号を送信して、制動の開始終了および摩擦力の増減を制御する。

荷重センサ２４０は、ステップ１４１へ加えられる荷重を検出する、例えば圧電フィルムであり、ステップ１４１に埋め込まれている。荷重センサ２４０は、制御部２００の要求に応じて、検出結果を荷重信号として制御部２００へ送信する。

メモリ２５０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ２５０は、走行装置１００を制御するための制御プログラムの他にも、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル等を記憶している。メモリ２５０は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル２５１を記憶している。

図５は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル２５１の一例としての、回転角θと目標速度の関係を示すグラフである。横軸は、回転角θ（度）であり、縦軸は、目標速度（ｋｍ／ｈ）である。図示するように、目標速度は回転角θの一次関数として表されており、回転角θが大きくなるにつれて、目標速度が大きくなるように設定されている。最小角θ_ＭＩＮ（度）のときに目標速度は０であり、最大角θ_ＭＡＸ（度）のときに目標速度は最高速度Ｖ_ｍ（ｋｍ／ｈ）である。このように、変換テーブル２５１は、関数形式であっても良い。

図６は、回転角θを目標速度に変換する変換テーブル２５１の他の一例としての、回転角θと目標速度の関係を示すテーブルである。図５の例では、連続的に変化する回転角θに対して連続的に変化する目標速度を対応付けた。図６の例では、連続的に変化する回転角θを複数のグループに区分して、それぞれにひとつの目標速度を対応付ける。

図示するように、回転角θが、θ_ＭＩＮ以上θ_１未満である場合に目標速度０（ｋｍ／ｈ）を対応付け、θ_１以上θ_２未満である場合に目標速度５．０（ｋｍ／ｈ）を対応付け、θ_２以上θ_３未満である場合に目標速度１０．０（ｋｍ／ｈ）を対応付け、θ_３以上θ_ＭＡＸ以下である場合に目標速度１５．０（ｋｍ／ｈ）を対応付ける。このような場合の変換テーブル２５１は、ルックアップテーブル形式を採用することができる。このように目標速度を、ある程度幅を持たせた回転角θの範囲に対応付けると、例えばユーザ９００の体の揺れに影響されて小刻みに目標速度が変わるようなことがなくなり、滑らかな速度変化を期待できる。もちろん、範囲の境界にヒステリシスを持たせても良く、加速時と減速時で範囲の境界を異ならせれば、より滑らかな速度変化を期待できる。

回転角θと目標速度の対応付けは、図５や図６の例に限らず、さまざまな対応付けが可能である。例えば、回転角θの変化量に対する目標速度の変化量を、低速領域においては小さく設定し、高速領域においては大きく設定するといったアレンジも可能である。また、本実施例では、回転角θがＷＢ長と一対一に対応することから、媒介変数である回転角θを目標速度と対応付ける変換テーブル２５１を採用しているが、ＷＢ長を目標速度と対応付ける変換テーブルを採用しても良い。この場合は、回転角センサ１３４から取得される回転角θを上述の関数を用いてＷＢ長に換算してから、変換テーブルを参照すれば良い。

さて、上述のようにＷＢ長に応じて目標速度を設定しても、実際の走行速度が目標速度に到達しないような状況が、さまざまな走行環境下で発生し得る。例えば、走行面上に段差が走行に与える影響について説明する。図７は、走行装置１００が走行面上の段差によってスタックした場合に発生し得る影響を説明する図である。

図７（ａ）で示すように回転角θがθ_ａの状態で走行している場合には、回転角θ_ａに対応付けられた目標速度（例えばＶ_ａ）で走行している。制御部は、速度Ｖ_ａが維持されるように駆動輪を回転駆動する。図４（ａ）で示す段差ＢＰへの接触直前までは、ＷＢ長は回転角θ_ａに対応するＷＢ_ａである。

走行装置１００が速度Ｖａで段差ＢＰに乗り上げると、前輪１０１の直径よりも後輪の直径が小さい場合などには、前輪１０１は段差ＢＰを乗り越えられても、後輪１０２が乗り越えられないことがある。図７（ｂ）は、後輪１０２を支持する本体部１２２が段差ＢＰに引っ掛かり、後輪１０２が段差ＢＰを乗り越えられない様子を示す。

後輪１０２が段差ＢＰを乗り越えられないと、慣性により前輪１０１が前方に押し出され、ＷＢ長が開く。図７（ｂ）は、ＷＢ長がＷＢ_ｂに開いた様子を示す。ＷＢ長が開くと、そのＷＢ長（ＷＢ_ｂ）に対応して目標速度（ここでは速度Ｖ_ｂ）が設定されるが、その速度は段差ＢＰに到達する以前のＶ_ａよりは大きいので、制御部２００は、後輪１０２をより高速に回転しようとする。しかし、後輪１０２は、段差ＢＰにより前転できないので、その場で空転することになる。すると、実際の走行速度が、いつまでも目標速度に到達しないことになる。

このような異常を回避すべく、制御部２００は、目標速度と実際の走行速度の速度差を監視し、予め定めた条件下で速度差が基準値以上となった場合に、駆動信号の送信を停止して駆動輪の駆動を止める。このような異常時における制御も含めて、走行中の処理フローについて説明する。

図８は、走行中の処理を示すフロー図である。フローは、電源スイッチがオンにされ、荷重センサ２４０から荷重ありの信号を受け取った時点、すなわちユーザ９００が搭乗した時点から開始する。

制御部２００は、ステップＳ１０１で、回転角センサ１３４から回転角信号を取得して現在の回転角θを算出する。そして、ステップＳ１０２で、算出した回転角θを、メモリ２５０から読み出した変換テーブル２５１に当てはめ、目標速度を設定する。制御部２００は、さらに、目標速度に到達するまでの時間を計時するタイマーにより、計時を開始する。

制御部２００は、ステップＳ１０３へ進み、駆動輪ユニット２１０へ加減速の駆動信号を送信する。具体的には、まず車速センサ２２０から速度信号を受け取り、現在の速度を確認する。そして、目標速度が、現在の速度より大きければ加速する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信し、現在の速度より小さければ減速する駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する。

制御部２００は、加減速中も回転角θが変化したか、つまり、ユーザ９００がハンドル１１５を前後に傾けたかを監視する（ステップＳ１０４）。回転角θが変化したと判断したら、再度ステップＳ１０１からやり直す。変化していないと判断したらステップＳ１０５へ進む。なお、図６のような変換テーブルを採用している場合は、回転角θがひとつの範囲に留まる間は、変化していないと判断する。

制御部２００は、ステップＳ１０５で、車速センサ２２０から速度信号を受け取り、目標速度に到達したか否かを判断する。目標速度に到達していないと判断したら、ステップＳ８１１へ進み、目標速度に到達したと判断したら、ステップＳ１０６へ進む。なお、ここで、目標速度に到達したか否かは、目標速度と実際の走行速度との速度差が、基準値未満であるか否かによって判断する。例えば基準値として±２．０ｋｍ／ｈを定めれば、たとえ実際の速度が目標速度から１．０ｋｍ／ｈずれていても、目標速度に到達したと評価する。このように評価すれば、実際の速度に多少の変動があっても、通常の走行を継続することができる。また、速度差が基準値未満の状態を予め定められた時間を超えて継続した場合に、目標速度に到達したと判断しても良い。

ステップＳ８１１へ進むと、制御部２００は、タイマーを確認して、予め定められた規定時間を経過したか否かを確認する。規定時間は、後輪１０２を駆動するモータの性能等に基づいて、目標速度に到達するまでにかかる標準的な時間に若干の許容時間を加えて定められている。規定時間は、速度調整を開始する時点における目標速度と実際の速度との差に応じて変更しても良いし、坂道などの路面状況や、ユーザ９００の体重などの使用状況に応じて変更しても良い。制御部２００は、計時時間が規定時間を経過していなければ、ステップＳ１０３へ戻り、加減速を継続する。計時時間が規定時間を経過していれば、ステップＳ８１２へ進む。

制御部２００は、ステップＳ８１２で、ＷＢ長に対応付けられた目標速度に基づく速度制御を停止すると共に、駆動輪ユニット２１０への駆動信号の供給を停止する。すなわち、走行装置１００は、目標速度と実際の走行速度の速度差が、目標速度に到達したと判断される基準値以上となる状態を、規定時間を超えて継続するという条件を満たしたことになるので、制御部２００は、その状態を異常状態と判断し、走行装置１００を停止させる制御を開始する。制御部２００は、ステップＳ８１３へ進み、ディスクブレーキ１１７へブレーキ信号を送信して、後輪１０２の回転を制動する。

制御部２００は、ステップＳ８１４で、車速センサ２００から速度信号を受信して、走行装置１００の速度が０、すなわち走行装置１００が停止したか否かを確認する。まだ停止していなければステップＳ８１３へ戻り、停止していれば、バッテリの電力出力を遮断して一連の処理を終了する。

ステップＳ１０５で目標速度に到達したと判断したら、制御部２００は、ステップＳ１０６へ進み、その目標速度が０であったか否かを確認する。目標速度が０であったなら、ステップＳ１０６の時点では走行装置１００は停止していることになる。そうでなければ、目標速度により走行中であるので、制御部２００は、その速度で走行を維持するように駆動信号を駆動輪ユニット２１０へ送信する（ステップＳ１０７）。

制御部２００は、ステップＳ１０７で定速走行している間も、回転角θが変化したか、つまり、ユーザ９００がハンドル１１５を前後に傾けたかを監視する（ステップＳ１０８）。回転角θが変化したと判断したら、ステップＳ１０１へ戻る。変化していないと判断したらステップＳ８１５へ進む。

制御部２００は、ステップＳ８１５で、車速センサ２２０から速度信号を受信して、ＷＢ長に対応する目標速度と実際の走行速度との速度差が基準値以上に乖離したか否かを判断する。乖離していないと判断したら、定速走行を続けるべく、ステップＳ１０７へ戻る。乖離したと判断したらステップＳ８１２へ進む。すなわち、走行装置１００は、定速走行中という条件下において、目標速度と実際の走行速度の速度差が、予め定められた基準値以上になったことになるので、制御部２００は、その状態を異常状態と判断し、走行装置１００を停止させる制御を開始する。ステップＳ８１２以降の処理については上述の通りである。なお、ここでの基準値は、目標速度に到達したと判断される基準値と異ならせても良い。定常走行時に適用される基準値は、目標速度に到達したと判断される基準値よりも大きくすることが好ましい。このように設定しておけば、例えば上り坂で一時的に速度が低下するような場合であっても、異常と判断されない。

制御部２００は、ステップＳ１０６で目標速度が０であったと確認したら、ステップＳ１０９へ進み、ユーザ９００が降機したかを荷重センサ２４０から受信する荷重信号から判断する。ユーザ９００が降機していない、つまり荷重があると判断したら、走行制御を継続すべくステップＳ１０１へ戻る。降機したと判断したら、一連の処理を終了する。

以上のように走行処理を実行すれば、走行中に異常状態に陥っても迅速に走行装置１００を停止させることができるので、ユーザの安全が十分に確保される。また、図７を用いて説明したような、定速走行中の異常に限らず、加減速中における目標速度への追従時にも異常を監視するので、ユーザはより安心して走行装置１００を運転することができる。

なお、上述のフローでは、異常時にディスクブレーキ１１７の制動も並行して行って停止までの時間短縮を実現したが、電気回路保護などを優先させるべく、駆動輪の駆動を停止したらいち早くバッテリからの電力供給を遮断しても良い。また、急激な停止を回避すべく、駆動輪の駆動を停止するのではなく、制限して継続しても良い。

次に、第２の実施例について説明する。図９は、第２の実施例に係る走行装置６００の上面概観図であり、図２と同様の概観図である。走行装置６００の構成は、圧力センサ１１８を備える点で走行装置１００の構成と異なる。走行装置１００と同様の機能を担う要素については、第１の実施例における符番と同じ符番を付して、その説明を省略する。

圧力センサ１１８は、ハンドル１１５のうち、ユーザ９００が把持する両グリップに埋め込まれている。圧力センサ１１８は、ユーザ９００がグリップを握り込む握力を検出して、検出信号を制御部２００へ送信する。

図７（ｂ）のような状態で走行装置６００がスタックすれば、搭乗しているユーザ９００は、ハンドル１１５を操作して何とかその状況を脱しようと試みると考えられる。また、ヒンジ継手１３２に異物が挟まり込んだりしてヒンジ軸Ｈ_Ａ周りの回転が不能となり、ＷＢ長の調整ができなくなったような場合にも、搭乗しているユーザ９００は、ハンドル１１５を操作して何とか回転させようと試みると考えられる。すなわち、異常が発生した場合には、ハンドル１１５のグリップが強く握り込まれることが多いと推測される。

そこで、本実施例における走行装置６００では、圧力センサ１１８が予め設定した基準圧力よりも大きな圧力を検出することを、異常判断の条件として加えている。

図１０は、このような異常判断の条件を加えた走行処理を示すフロー図である。本実施例における走行処理は、走行装置１００の走行処理と、ステップＳ８１６が加えられている点で異なる。したがって、ステップＳ８１６について説明する。

ステップＳ８１５で速度乖離があると判断したら、制御部２００は、ステップＳ８１６へ進み、圧力センサ１１８から検出信号を受信する。そして、検出された圧力が基準圧力よりも大きいと判断したら、ステップＳ８１２へ進む。ステップＳ８１２以降の処理は上述の通りである。制御部２００は、検出された圧力が基準圧力以下であると判断したら、定速走行を継続すべく、ステップＳ１０７へ戻る。

以上説明した第２実施例では、ユーザが異常時に行う行動としてグリップの握り込みを想定したが、その他にも、例えばステップ１４１の踏み込みなどを想定しても良い。そのような行動を検知するものであれば、圧力センサ１１８に代えて、あるいは圧力センサ１１８と共に採用して、異常検知に利用することができる。

なお、走行中いずれのタイミングにおいても定期的に圧力センサ１１８の出力を監視し、異常と判断される程度に大きな圧力を検出した場合には、目標速度と実際の走行速度との速度差に関わらず、異常と判断して走行装置を停止させても良い。このように異常判断を行えば、ＷＢ長に対する走行速度に齟齬がなくても、例えば調整機構が調整できなくなってしまった場合などに、走行装置を安全に停止させることができる。

以上、各実施例を説明したが、速度差の乖離に重ねて適用する条件は、到達時間や定速走行といった条件に限らず、様々な条件を採用し得る。例えば、一定の走行距離以内に目標速度に到達したか、一定の電力消費以内に一定速度に戻ったか、などといった条件であっても良い。

また、異常と判断して減速を開始したら、走行装置を故障モードに切り替えても良い。故障モードに切り替えて、それ以降の利用を禁止するようにしても良い。故障モードからの復帰は、例えばサービスマンに限るなどの制限を設けても良い。

以上各実施例を説明したが、前輪、後輪は、車輪でなくても良く、球状輪、クローラなどの接地要素であっても構わない。また、駆動輪を駆動する動力源はモータに限らず、ガソリンエンジンなどであっても構わない。

１００走行装置、１０１前輪、１０２後輪、１０３車軸、１１０前輪支持部材、１１１前側支柱、１１２フォーク、１１５ハンドル、１１７ディスクブレーキ、１１８圧力センサ、１２０後輪支持部材、１２１後側支柱、１２２本体部、１２４ストッパ、１３１旋回継手、１３２ヒンジ継手、１３３付勢バネ、１３４回転角センサ、１４１ステップ、２００制御部、２１０駆動輪ユニット、２２０車速センサ、２３０ＷＢ調整機構、２３５各種センサ、２４０荷重センサ、２５０メモリ、２５１変換テーブル、６００走行装置、９００ユーザ

Claims

走行方向に対して少なくとも前輪と後輪を有し、ユーザが搭乗して走行する走行装置であって、
前記前輪を回転可能に支持する前輪支持部材と、
前記後輪を回転可能に支持する後輪支持部材と、
前記前輪および前記後輪の少なくともいずれかを駆動する駆動部と、
前記ユーザの動作が伝達することにより前記前輪支持部材と前記後輪支持部材の相対位置が変化して前記前輪と前記後輪のホイールベース長が調整される調整機構と、
前記ホイールベース長に対応付けられた目標速度に基づいて前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記目標速度と実際の走行速度との速度差が予め設定された条件下で基準値以上になった場合に、前記駆動部による駆動を制限または停止する走行装置。