JP3229366U - 傾斜可能車両のための制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】傾斜可能車両を自動的または半自動的に制御するシステムを有する車両を提供する。【解決手段】車両３００の旋回中、横加速度および／または遠心力がシャシ３２２にかかっている間、車両制御器１１１は、そのような横加速度および／または遠心力の全体または一部を補償するように、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２にシャシ３２２を枢動および／または傾斜させるように指示する。車両制御器１１１は、シャシ３２２が１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２によって枢動および／または傾斜されるべき程度、量、および／または角度を決定するために、１つ以上のセンサ、例えば１つ以上のセンサ１２１から入力を受信して、そのような加速度、遠心力、および／またはシャシ３２２の他の特性を測定する。【選択図】図５

Description

本開示は、傾斜可能車両を自動的または半自動的に制御するためのシステムおよび方法に関する。

現在、公道上の自動車の大半は、大きく、重くなりがちで、そしてその結果、自動三輪車より燃費が悪い四輪自動車である。四輪車はより広く使用され、受け入れられているように見えるものの、最新の三輪車によって提供されるいくつかの利点が存在する。例えば、すべての環境下で、３つの接点は平面を形成し、一方、４つの接点はそうではないため、たいていの環境下で、三輪車は、本質的に、四輪車より安定である。別の利点は、三輪車は、加速および制動の両方の状況で、最大タイヤトラクションでほとんど理想的な輪荷重配分を与えることである。

四輪車に対して三輪車は有利であるにもかかわらず、三輪車の主な欠点は、旋回中、路面と接触した２つの外側車輪を有するのではなく、三輪車は、旋回している間、車両によって発生する全遠心荷重に耐えなければならない単一の外側車輪のみを有することである。この点に関し、遠心力は、外側タイヤに過負荷をかける傾向があり、いくつかの追加の力補償手段が提供されない限り、車両を旋回方向から滑らせる。さらに、三輪車幾何形状は、車両の重心に関する力ベクトルが車両のホイールベースから素早く外れることを可能とし、不安定な状態を引き起こし、車両が転倒する可能性を高め、１輪後輪駆動の場合、後輪のトラクションを失い、横滑りに入る。さらにこの状況を悪化させることに、（運転者および車両が支持している任意の荷重を含む）車両の重心が高くなるにつれて、車両の不安定性および転倒の可能性は、はるかに高くなる。

前述の三輪車におけるハンドリングの問題を克服する能力は、代替燃料および／またはより重いバッテリ荷重を有するハイブリッド車両が重視されるにつれて、また自動運転または半自律車両および移動ロボットシステムに対する需要が増加するにつれて、さらにいっそう重要になる。

したがって、安定性およびハンドリング特性を自動的に維持および強化する傾斜車両のための制御システムが必要である。

本開示は、動的傾斜可能車両のための制御システムに関するシステム、機器、および方法を提供する。

いくつかの実施形態では、車両は、１対の車輪および中央フレームが中央フレームの正中面に対して同時に傾斜するように構成されるよう、構成された４節リンクによって、傾斜可能中央フレームに結合された１対の車輪；中央フレームに加えられた合力ベクトルに関する方向情報を検出するように構成されたセンサであって、合力ベクトルは、中央フレームに加えられた任意の適用可能な遠心力と組み合わせた重力によって決定される、センサ；中央フレームに動作可能に結合され、中央フレームを選択的に傾斜させるように構成された第１アクチュエータ；１対の車輪に動作可能に結合され、１対の車輪を選択的に操舵するように構成された第２アクチュエータ；合力ベクトルを中央フレームの正中面と一直線に自動的に維持するために、センサからの方向情報に応答して、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータを選択的に制御するように構成された処理論理を含む制御器を含んでよい。

いくつかの実施形態では、傾斜可能車両を自動的に運転するための方法は、装輪車の中央シャシ上の合力ベクトルを感知することであって、中央シャシは、４節リンクアセンブリによって１対の横方向に配置された車輪に結合され、中央シャシは左右に傾斜可能であり、４節リンクアセンブリは、車輪を中央シャシと同時に傾斜させるように構成され、中央シャシは正中面を規定する、感知することと；所望の走行経路に関する情報の受信に応答して、車両の速度を第１閾値および第１閾値より大きい第２閾値と比較することと；第１閾値より小さい車両の速度に応答して、合力ベクトルと正中面との間のずれが最小限になるように、同時にかつ自動的に車輪を操舵し、中央シャシを傾斜させることによって車両を旋回させることとを含んでよい。

特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態において独立して達成され得るか、またはさらに他の実施形態と組み合わされ得、そのさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照して理解され得る。

本教示の態様に従う、例示的傾斜可能車両に乗ったライダーの正面図である。 車両の正中面に対して傾斜した、図１の車両の正面図である。 本教示の態様に従う、別の例示的傾斜可能車両概略図である。 本教示の車両での使用に適した例示的車両車輪アセンブリの概略正面図である。 図３の車両およびその制御システムの選択された構成要素の概略ブロック図である。 本教示の態様に従う、傾斜可能車両の車輪アセンブリ部の概略正面図である。 傾斜位置にある車輪アセンブリを示す、図６の車両の別の概略正面図である。 本教示の態様に従う、車輪アセンブリおよび選択された傾斜アクチュエータを有する例示的車両の正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図８の車両の別の正面図である。 本教示の態様に従う、車輪アセンブリおよび別の選択された傾斜アクチュエータを有する別の例示的車両の正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図１０の車両の別の正面図である。 本教示の態様に従う、別の選択された傾斜アクチュエータを有するさらに別の例示的車輪アセンブリの概略正面図である。 傾斜位置にある車輪アセンブリを示す、図１２の車輪アセンブリの別の概略正面図である。 本教示の態様に従う、車輪アセンブリおよび選択された傾斜アクチュエータを有するさらに別の例示的車両の正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図１４の車両の別の正面図である。 本教示の態様に従う、選択された傾斜アクチュエータを有するさらに別の例示的車輪アセンブリの概略正面図である。 傾斜位置にある車輪アセンブリを示す、図１６の車輪アセンブリの別の概略正面図である。 第１位置にある、車両車輪アセンブリでの使用に適した例示的リンク構成要素の正面図である。 第２位置にあるリンク構成要素を示す、図１８のリンク構成要素の別の正面図である。 第１位置にある、車両車輪アセンブリでの使用に適した別の例示的リンク構成要素の正面図である。 第２位置にあるリンク構成要素を示す、図２０のリンク構成要素の別の正面図である。 本教示の態様に従う、例示的車輪アセンブリリンク構成要素を有する例示的傾斜可能車両の正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図２２の車両の別の正面図である。 本教示の態様に従う、フレームが第１方向に傾斜した、Ａ字フレームリンクを有する別の例示的傾斜可能車両の部分等角概略図である。 第２方向に傾斜した、図２４Ａの車両の部分等角概略図である。 本教示の車両での使用に適した例示的車両操舵アセンブリの等角図である。 本教示の態様に従う、さらに別の例示的傾斜可能車両の側面図である。 中立位置にある、さらに別の例示的傾斜可能車両の正面図である。 旋回位置にある車両を示す、図２７の車両の別の正面図である。 旋回および傾斜位置にある車両を示す、図２７の車両のさらに別の正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図２７の車両のさらに別の正面図である。 本教示の態様に従う、さらに別の例示的傾斜可能車両の概略正面図である。 障害物を越えながら直立したままである車両を示す、図３１の車両の別の概略正面図である。 傾斜位置にある車両を示す、図３１の車両のさらに別の概略正面図である。 障害物を越えながら傾斜位置にある車両を示す、図３１の車両のさらに別の概略正面図である。 本教示による、傾斜可能車両を制御するための例示的方法のステップを示すフローチャートである。 本教示による、傾斜可能車両を制御するための例示的方法のステップを示す別のフローチャートである。

自動傾斜および／または操舵制御を有する車両、ならびに関連する方法の様々な態様および例が、以下に記載され、関連図面に示される。特に指定がない限り、本教示に従う車両、および／またはその様々な構成要素は、本明細書に記載され、説明され、および／または組み込まれた構造、構成要素、機能性、および／または変形形態の少なくとも１つを含み得る。さらに、具体的に除外されない限り、本教示に関連して本明細書に記載され、説明され、および／または組み込まれたプロセスステップ、構造、構成要素、機能性、および／または変形形態は、他の類似の装置および方法に含まれ得、開示された実施形態間で交換可能であることを含む。以下の様々な例の説明は、本質的に単に例示的なものであり、開示、その用途、または使用を限定することを意図するものではない。加えて、以下に記載される例および実施形態によって提供される利点は本質的に例示的なものであり、すべての例および実施形態が、同じ利点または同程度の利点を提供するわけではない。

この考案を実施するための形態には、以下の節：（１）定義、（２）概要、（３）例、構成要素、および代替物、（４）利点、特徴、および利益、ならびに（５）結論が含まれ、すぐ下に続く。例、構成要素、および代替物の節は、小節ＡおよびＢにさらに分割され、各々それに従って表示されている。

定義
特に指示がない限り、以下の定義が本明細書に適用される。

「実質的に」は、用語によって修飾された特定の寸法、範囲、形状、概念、または他の態様におおむね一致することを意味し、その結果、特徴または構成要素は、正確に一致する必要はない。例えば、「実質的に円筒形の」物体は、物体が円筒に似ているが、真の円筒から１つ以上のずれを有してよいことを意味する。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（およびそれらの活用形）は、含むが必ずしも限定するわけではないことを意味するのに交換可能に使用され、追加の、列挙されていない要素または方法ステップの除外を意図しないオープンエンド用語である。

「第１」、「第２」、および「第３」などの用語は、群、カテゴリ等の構成員を区別または識別するのに使用され、連続性または数値の限定を示すことを意図しない。

「ＡＫＡ」は、「別名」を意味し、所与の要素（単数もしくは複数）について代替用語または対応する用語を指示するのに使用されてよい。

「車内（ｉｎｂｏａｒｄ）」、「車外（ｏｕｔｂｏａｒｄ）」、「前方（ｆｏｒｗａｒｄ）」、「後方（ｒｅａｒｗａｒｄ）」等の用語は、車両またはホスト車両（構成要素を説明する場合）の文脈で理解されることを意図する。例えば、「車外」は、車両の中心線から横方向により遠い相対位置、または車両中心線から離れる方向を指示してよい。反対に、「車内」は、中心線に向かう方向、または中心線により近い相対位置を指示してよい。同様に、「前方」は、車両の前部の方向を意味し、「後方（ａｆｔ）」は、車両の後部の方向を意味する。ホスト車両がない場合、同じ方向用語は、車両が存在するかのように使用されてよい。例えば、分離して見た場合でも、装置は、装置がホスト車両の前部の方向に面する問題の縁部を設けるという事実に基づいて、「前方」縁部を有してよい。

「上」、「下」、「垂直」、「水平」等の方向用語は、説明されている特定の車両の文脈で、その通常の動作構成において理解されるべきである。例えば、車両は、規定されたＸ、Ｙ、およびＺ軸の周りに向けられてよい。それらの例では、Ｘ−Ｙ平面は水平面を規定し、上は正のＺ方向と規定され、下は負のＺ方向と規定される。概して、本明細書で使用される場合、Ｚ軸は重力による力と一直線になる。

「結合される」は、直接的かまたは介在する構成要素を通して間接的かにかかわらず、永久にまたは解放可能に接続されることを意味し、（文脈に応じて）必ずしも物理的接続（複数可）に限定されるわけではない。

「弾力のある」は、通常の動作負荷下（例えば、圧縮時）で弾性変形し、負荷を除くと元の形状または位置に戻るように構成された材料または構造を表す。

「強固な」は、通常の動作条件下で、固く、変形しない、または実質的に柔軟性を欠くように構成された材料または構造を表す。

「処理論理」は、１つ以上の論理および／または算術演算を行う（例えば、コード化された命令を実行する）ことによってデータを処理するように構成された任意の好適な装置またはハードウェアを含んでよい。例えば、処理論理は、１つ以上のプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）および／もしくはグラフィック処理装置（ＧＰＵ））、マイクロプロセッサ、処理コアのクラスタ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、人工知能（ＡＩ）加速装置、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ならびに／または任意の他の好適な論理ハードウェアの組み合わせを含んでよい。

概要
概して、本教示の車両は、少なくとも１対の傾斜可能車輪、ならびに車両シャシの正中面を重力および遠心力（もしあれば）から生じる合力ベクトルと一直線に維持しながら、車両のシャシを自動的に傾斜させ、場合によっては、能動的に車両の車輪を操舵して車両を選択された経路に導くように構成された処理論理を有する制御システムを含んでよい。車両は、シャシおよび車輪の、協調した、実質的に同一の傾斜をもたらすように構成された任意の好適な設計のものであってよい。例えば、車両の操舵または懸架システムは、左輪および右輪を中央シャシに結合する４節平行四辺形リンクを含んでよい。この種類の車両の例は、以下に記載される。場合によっては、車両は、ロボット車両、半自律車両、またはフライバイワイヤ車両を含んでよい。

本開示の方法およびシステムは、例えば、装輪車を使用した、ある場所から別の場所への物品、物体、製品、または品物の配送を提供してよい。制御方法は、部分的にまたは全体的に、コンピュータ実装されてよい。上記のように、装輪車は、任意選択で、遠隔制御されてよく、半自律制御であってよく、または自律制御との組み合わせであってよい。車両は、任意選択で、１つまたは複数の装輪車、例えば、複数の同一の装輪車の１つであってよい。いくつかの実施形態では、装輪車は無人装輪車であってよく、これは無人車両もしくはロボット、自律車両もしくはロボット、自律装輪車もしくはロボット、またはそのような用語の任意の組み合わせと呼ばれてよい。本開示のシステムは、装輪車もしくはロボット配送システム、無人車両もしくはロボット配送システム、自律車両もしくはロボット配送システム、無人もしくは自律配送システム、または前述の任意の組み合わせと呼ばれてよい。本開示の方法およびシステムは、任意選択で、屋内または屋外陸上輸送ネットワークで使用されてよく、これには道路、自転車道、歩道、路地、通路、横断歩道、装輪車が走行してよい任意の経路、または前述の任意の組み合わせが含まれてよい。本開示の輸送ネットワークは、屋外ネットワーク、屋外輸送ネットワーク、陸上輸送ネットワーク等と呼ばれてよい。

電気機械的に制御可能な車両の変数としては、車輪リンクに対するシャシ傾斜、車輪の操舵、スロットルまたは車両速度、および制動が挙げられ得る。概して、制御システムは、旋回時に遠心力および重力の平衡を保ち、その結果、遠心力および重力の合成ベクトルが、シャシおよび車輪正中面に平行な合力ベクトルを作り出すように構成される。合成した力をシャシに平行に向けることによって、車両懸架構成要素（該当する場合はライダーも）にかかる応力が低減され、横転リスクが減少し、旋回時のトラクションが改善または最大化される。

シャシの理想的なリーン位置は、アクチュエータおよび所望の性能を作り出す制御ソフトウェアの組み合わせを通して達成される。いくつかの例では、傾斜角および操舵角は、所与の旋回について個別に制御される。概して、傾斜対操舵比は、速度および地形に応じて制御され、より高い速度は、車両シャシのより大きなリーン、より少ない車輪操舵をもたらす。シャシが経験する傾斜は、路面の角度と車輪リンク関節の角度を加えた合計である。表面のレベル（または修正すべきシャシ傾斜変位）の検出は、場合によっては、路面付近の好適なセンサを使用して行われ得る。しかしながら、シャシの絶対傾斜角を、重力および任意の遠心力によって引き起こされた合力ベクトルとの関係を測定することによって決定および維持することが、より効果的であり得る。

場合によっては、不均一または斜めになった地形上で、所与の回転ベクトルで車輪の側面に沿って追跡すると、いくつかの車輪の冠着形状はスクラブを生じ得るため、冠着されたタイヤと地形との相互作用が説明されなければならない。三輪車を傾斜させるためには、地形に応じて、旋回中にオーバーステアまたはアンダーステアを生じる冠着車輪の自然な効果に対抗するために、アンダーステアまたはオーバーステアが必要であり得る。一般的に言えば、このタイヤスクラブは、車両の所望の経路の喪失よりも好ましい。

本明細書に記載された制御システムの態様は、コンピュータ方法、コンピュータシステム、またはコンピュータプログラム製品を含む処理論理として具現化されてよい。したがって、制御システムの態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、またはソフトウェアおよびハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態を取ってよく、それらのすべては、本明細書では概して「回路」、「モジュール」、または「システム」と呼ばれてよい。さらに、制御システムの態様は、そこに具現化されたコンピュータ可読プログラムコード／命令を有するコンピュータ可読媒体（単数または複数）中に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取ってよい。

コンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体および／またはコンピュータ可読記憶媒体であってよい。コンピュータ可読記憶媒体としては、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、および／もしくは半導体システム、機器、もしくは装置、またはこれらの任意の好適な組み合わせが挙げられ得る。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、以下が挙げられ得る：１つ以上のワイヤを有する電気的接続、携帯用コンピュータディスケット、ハードディスク、固体メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュメモリ）、光ファイバ、読み取り専用コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、磁気記憶装置、および／またはこれら等の任意の好適な組み合わせ。本開示の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、機器、もしくは装置による使用、またはこれらに関連した使用のためのプログラムを含むかまたは格納し得る、任意の好適な非一時的有形媒体を含んでよい。

コンピュータ可読信号媒体は、その中に具現化されたコンピュータ可読プログラムコードを有する、例えば、ベースバンドで、または搬送波の一部として、伝播されたデータ信号を含んでよい。そのような伝播信号は、電磁、光学、および／またはそれらの任意の好適な組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない様々な形態のいずれかを取ってよい。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、機器、もしくは装置によって、またはこれらに関連して使用するためのプログラムを通信、伝播、または輸送できる任意のコンピュータ可読媒体を含んでよい。

コンピュータ可読媒体に具現化されたプログラムコードは、任意の適切な媒体を使用して伝送されてよく、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等、および／またはこれらの任意の好適な組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。

制御システムの態様の演算を行うためのコンピュータプログラムコードは、プログラミング言語の１つまたは任意の組み合わせで書かれてよく、Ｊａｖａ、Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語、およびＣなどの従来の手続き型プログラミング言語が挙げられる。前述のもの、およびＯｂｊｅｃｔｉｖｅ−Ｃ、Ｓｗｉｆｔ、Ｃ＃、ＨＴＭＬ５等を含む任意の好適な言語を使用して、モバイルアプリが開発されてよい。プログラムコードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上および部分的に遠隔コンピュータ上で、または完全に遠隔コンピュータもしくはサーバ上で、実行可能であってよい。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてよく、および／または（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを通して）外部コンピュータへの接続が作られてよい。

制御システムの態様は、方法、機器、システム、および／またはコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して、以下に説明される。フローチャートおよび／またはブロック図中の各ブロックおよび／またはブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実装されてよい。コンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を作製するための他のプログラム可能データ処理機器に提供されてよく、その結果、コンピュータまたは他のプログラム可能データ処理機器のプロセッサを介して実行する命令は、フローチャートおよび／またはブロック図のブロック（複数可）に指定された機能／動作を実装するための手段を作り出す。いくつかの例では、機械可読命令は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの、プログラム可能論理装置にプログラムされてよい。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理機器、および／または特定の方法で機能する他の装置を管理し得るコンピュータ可読媒体中に格納されてもよく、その結果、コンピュータ可読媒体中に格納された命令は、フローチャートおよび／またはブロック図のブロック（複数可）に指定された機能／動作を実装する命令を含む製造品を作製する。

コンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理機器、および／または装置上で一連の演算ステップを行わせてコンピュータ実装プロセスを生成する他の装置にロードされてもよく、その結果、コンピュータまたは他のプログラム可能機器上で実行する命令は、フローチャートおよび／またはブロック図のブロック（複数可）に指定された機能／動作を実装するためのプロセスを提供する。

図面中の任意のフローチャートおよび／またはブロック図は、制御システムの態様によるシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能性、および／または動作を説明することを意図する。この点に関し、各ブロックは、指定された論理機能（複数可）を実装するための１つ以上の実行可能な命令を含む、コードのモジュール、セグメント、または部分を表してよい。いくつかの実装では、ブロックに記述された機能は、図面に記載されたものではない順序で起こってよい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際は、実質的に同時に実行されてよく、またはブロックは、含まれる機能性に応じて、しばしば逆の順序で実行されてよい。各ブロックおよび／またはブロックの組み合わせは、指定された機能または動作を行う専用ハードウェアベースのシステム（または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組み合わせ）によって実装されてよい。

例、構成要素、および代替物
以下の節では、例示的な車両および制御システム、ならびに関連するシステムおよび／または方法の選択された態様について記載する。これらの節の例は、説明用であり、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。各節は、１つ以上の別個の実施形態もしくは例、ならびに／または文脈もしくは関連情報、機能、および／もしくは構造を含み得る。

Ａ．例示的車両および制御
図１〜２６に示すように、この節では、例示的傾斜可能車両および関連する電気機械制御について記載する。これらの車両は、上記の概要に記載された傾斜可能車両および関連制御の例である。

図１〜２を参照すると、傾斜三輪車１２が示され、前端に設置された車輪リンクアセンブリ１０（懸架アセンブリとも呼ばれる）とともに概して図示されている。車両１２は、直立（図１参照）および傾斜（図２参照）位置で図示され、装輪車の文脈で図示されている。車両１２は、前部、後部、およびライダー１８のための支持部１６を有する中央フレーム１４（別名、シャシ）を含む。前輪リンクアセンブリ１０は、中央フレーム１４の前部に枢軸１９で取り付けられてよい。前輪リンクアセンブリ１０は、上部懸架バー２０および下部懸架バー２２を含み、それらの各々は、それぞれの左端および右端を有する。車輪リンクアセンブリ１０は、それぞれの上端および下端を各々有する左懸架バー２４および右懸架バー２６をさらに含む。

車輪リンクアセンブリ１０の幾何形状は、上部および下部懸架バー２０、２２の左端が左懸架バー２４のそれぞれ上端および下端に枢動可能に取り付けられ、上部および下部懸架バー２０、２２の右端が右懸架バー２６のそれぞれ上端および下端に枢軸１７で枢動可能に取り付けられるように配置される。したがって、上部および下部懸架バー２０、２２は、互いに実質的に平行であり、左および右懸架バー２４、２６は、互いに実質的に平行である。上部および下部懸架バーの中央部は、中央フレーム１４の前部に枢動可能に取り付けられる。上記のように、車輪リンクアセンブリ１０の幾何形状は、４節リンクとして実装される。具体的には、アセンブリ１０の４つの懸架バー２０、２２、２４、２６は、平行四辺形の形状に配置され、上部および下部懸架バー２０、２２は、懸架アセンブリの上部および下部に沿って実質的に平行であり、左および右懸架バー２４、２６は、懸架アセンブリの左側および右側に沿って互いに実質的に平行である。懸架バー２０、２２、２４、２６の各々の端部は、互いに枢動可能に取り付けられてヒンジ付き平行四辺形を形成する。

図１および図２に示されたものなどの、いくつかの例では、下部懸架バー２２は、深さ方向に拡大されかつ後方に伸ばされて、車両１２の下げられた重心を保存する、バッテリバンク３０などの重量物を設置するための収納容量を提供する収納区画２８を形成してよい。このように、収納区画２８は、安定性を強化し、重心を下げるために比較的低い位置に、車両１２を駆動するバッテリ３０を置くための場所を提供する。具体的には、（この例では）下部懸架バー２２は中央フレーム１４に対して傾斜しないため、バッテリ３０の重量は、懸架アセンブリの傾斜態様から取り除かれる。結果として、車両１２の傾斜質量は軽く、機敏なままである。これは、依然として相当なバッテリ荷重を支持しながら、車両１２が軽いハンドリング応答および全体の印象を有することを可能とする。

車両１２は、フレームまたはシャシを左部分と右部分とに分割する正中面を規定する中央フレーム１４の第１垂直軸３２、ならびに２つの離れたタイヤ３８、４０（別名、車輪）の各々を通る第２および第３垂直軸３４、３６を有する枢動車両である。これらの３つの軸は、車両１２が傾斜すると、平行にとどまるように構成される。自動化された例（場合によっては、無人）が以下に記載されるが、いくつかの例では、ユーザ１８の脚４２は、車両１２の傾斜の制御に使用されてよい。車両が２つ、３つ、４つ、またはそれ以上の車輪を有するかどうかにかかわらず、中央フレーム１４は、中央フレーム１４が傾斜すると（すなわち、同時に）傾斜する少なくとも２つの車輪３８、４０に結合され、その結果、これらの要素は、たった今規定された軸に対してその平行な向きにとどまる。

本例の配置は、車両が直立し続けるためのタイヤと走行面との間の高レベルのトラクションを必要とせずに、オートバイの自由にリーンする性能を促進する。結果として、車両は、雪、氷、ダート等の上でより安全に運転され得る。概して、表面４４上を走行するための走行面インターフェース（例えば、タイヤ、スキー、トレッド等）は、車両１２が表面４４上で運転されることを可能とするように、左および右懸架バー２４、２６、ならびに中央フレーム１４の後部に取り付けられる。図示された例では、三輪車１２は、単一の後部駆動輪４６および２つの前輪３８、４０の形態の走行面インターフェースを有する。しかしながら、本開示の教示は、二輪車または四輪車、およびポンツーンで動作するウォータークラフトまたはスキーで動作する雪上車に当てはまることを、当業者は理解すべきである。

車両１２の操舵を容易にするために、車輪リンクアセンブリ１０は、左および右懸架バー２４、２６に枢動可能に結合され、タイヤロッド２９に接続されたそれぞれのスピンドル４８に据え付けられた前輪３８、４０を含む。車両１２が傾斜すると、左および右懸架バー２４、２６にピン１７で据え付けられたスピンドル４８ならびに車輪３８、４０も傾斜して平行四辺形の幾何形状を維持する。この点において、車両１２が傾斜すると、左輪および右輪３８、４０も傾斜し、中央フレーム１４と実質的に平行な関係にとどまる。加えて、しかしながら、軸受２５上の車輪リンクアセンブリ１０に対して車輪スピンドル４８を枢動させる能力は、車両１２のコーナリングを容易にするような車輪３８、４０の旋回を可能とする。

いくつかの例では、車輪リンクアセンブリ１０の４節リンクは、モペット、電動自転車、またはオートバイなどの、車両１２の電動バージョンの前端に結合される。このように、後輪４６は駆動輪として働き、前輪は、車輪リンクアセンブリ１０および前輪３８、４０で置き換えられる。この構成では、前輪３８、４０のスピンドル４８は、スピンドル４８および車輪３８、４０が、左および右懸架バー２４、２６の軸の周りに枢動することを可能とする方法で、左および右懸架バー２４、２６に据え付けられる。さらに、スピンドル４８は、ステアリングにも接続したタイロッドを含むアセンブリによって相互接続され、それによりリンクは、ユーザ（または自動制御器）が車両１２を操舵することを可能とする。車両１２の安定化をさらに支援するために、前輪３８、４０は、ステアリングのセルフセンタリングを容易にするための、車輪リンクアセンブリ１０の後方への少なくとも少量のキャスタ、および車両１２を通常の直立位置に促す微量のキャンバを有してよい。

車両１２に類似した例示的装輪車３００を、図３に概略的に示す。装輪車３００は、第１端部３２３および反対側の第２端部３２４を有するシャシ３２２（別名、フレーム）を含む。１つ以上の車輪が、シャシ３２２の第１端部３２３に回動可能に結合され、１つ以上の車輪が、シャシ３２２の第２端部３２４に回動可能に結合される。いくつかの実施形態では、第１および第２車輪３２６、３２７は、第１端部３２３に回動可能に結合され、単一の車輪３２８は、第２端部３２４に回動可能に結合される。第１端部３２３は、車両３００の前部または後部であり、いくつかの実施形態では、第１端部は車両の前端である。いくつかの実施形態では、第１および第２車輪３２６、３２７は、装輪車３００の、それぞれ左前輪および右前輪である。

懸架アセンブリ３３１（別名、車輪アセンブリ、車輪リンク、リンクアセンブリ）は、第１および第２車輪３２６、３２７をシャシ３２２に結合するために設けられる。懸架アセンブリ３３１は、任意の好適なリンクを含んでよい。いくつかの例では、懸架アセンブリ３３１は、第１端部または左端３３２Ａ、および第２端部または右端３３２Ｂを有するクロスメンバ３３２を含む。第１ブラケット３３３は、クロスメンバ３３２の第１端部３３２Ａに接続され、第２ブラケット３３４は、クロスメンバ３３２の第２端部３３２Ｂに接続される。クロスメンバ３３２およびブラケット３３３、３３４は、金属などの任意の好適な材料で作られてよく、ブラケット３３３、３３４は、クロスメンバ３３２に溶接またはその他の方法で強固に固定されてよい。

第１および第２車輪３２６、３２７は、懸架アセンブリ３３１のそれぞれの端部に枢動可能に結合される。いくつかの実施形態では、枢軸アセンブリ３３６は、車輪３２６、３２７を懸架アセンブリに結合するために、懸架アセンブリ３３１の各端部に設けられる。枢軸アセンブリ３３６は、懸架アセンブリ３３１に関連した（例えば、それぞれの垂直またはＺ枢軸の周りの）車輪の旋回および／または操舵を容易にする方法で、車輪３２６、３２７の回動を容易にする。いくつかの実施形態では、各枢軸アセンブリ３３６は、例えば、スピンドル車軸を通って伸び、それぞれのブラケットに各端部で接続される枢軸ピンまたはボルトによって、それぞれのブラケット３３３、３３４に枢動可能に結合されたスピンドル車軸３３７を含む。枢軸ピンをそれぞれのブラケット３３３、３３４に固定するために、ナットおよび／または任意の他の好適な締結具が、枢軸ピンの一方の端部に結合するために設けられてよい。

第１および第２車輪３２６、３２７は、懸架アセンブリ３３１のそれぞれの端部に回動可能に結合される。いくつかの実施形態では、好適な車輪回動アセンブリ３４６は、懸架アセンブリに関連した、例えば、車輪の垂直（Ｚ）枢軸に垂直な水平（Ｙ）軸の周りの、車輪の回動を可能とする任意の方法で、車輪３２６、３２７を懸架アセンブリに結合するために、懸架アセンブリ３３１の各端部に設けられる。各車輪回動アセンブリ３４６は、車軸、軸受、および／または車両の車輪の回動を可能とするための任意の他の好適な機構を含んでよい。

装輪車３００は、第１および第２車輪３２６、３２７の各々を、それらの懸架アセンブリ３３１のそれぞれの端部の周りに枢動させて車両３００の操舵を可能とするための、任意の好適な操舵機構またはアセンブリ３５６を含んでよい。好適な操舵機構３５６は、自動車、トラック、および／または任意の種類の輸送ネットワーク上を走行するのに適した任意の他の車両を操舵するための、既知のアセンブリまたは機構を含んでよい。いくつかの実施形態では、操舵アセンブリ３５６は、第１および第２操舵ロッド３５７、３５８（別名、タイロッド、または枢軸ロッド、またはアーム）を含み、それらは、ステアリングシャフト３５９の回動が、操舵ロッド３５７、３５８をステアリングシャフトに対して横方向に動かし、車輪３２６、３２７を、それらのそれぞれの枢軸の周りに実質的に同時に枢動させるように、ステアリングシャフト３５９に結合される。いくつかの実施形態では、操舵ロッド３５７、３５８の各々は、それぞれのスピンドル車軸３３７に、例えば、車軸のアーム３６１に枢動可能に結合された外端、およびステアリングシャフト３５９の下部または下端に結合された内端を有する。操舵ロッド３５７、３５８の１つの長手方向の動きは、それぞれのアーム３６１に、その枢軸の周りにそれぞれのスピンドル車軸３３７を回動させる。いくつかの実施形態では、ステアリングシャフトの下端は、シャフト３５９に対して垂直に伸び、第１および第２操舵ロッド３５７、３５８の内端に枢動可能に結合された第１および第２の離隔した取り付け機構を有する、結合ブラケット３６２を含む。操舵機構３５６は、ステアリングシャフト３５９の回動時、第１および第２操舵ロッド３５７、３５８を、長手方向に反対の第１および第２方向に動かすための、ラックアンドピニオンアセンブリ等の任意の他の好適な既知の機構を含んでよい。ステアリングハンドルバーもしくは車輪３６６、または任意の他の好適な人間の手で握る要素は、人間のドライバーが操舵機構３５６を操作することを可能とするためのステアリングシャフト３５９に固定されてよい。

シャシ３２２は、シャシの前端３２３にネックまたはステム３７１（別名、ステアリングチューブ）を含む。ステアリングシャフト３５９は、ステム３７１によって、例えば、１つ以上の軸受を含み得る回動継ぎ手またはアセンブリによって、回動可能に支持される。上部チューブ３７２は、ステム３７１の上端から後方に伸び、下部チューブまたはダウンチューブ３７３は、ステム３７１の下端から後方に伸びる。センターポストまたはシートチューブ３７４は、上部チューブ３７２および下部チューブ３７３の各々の後端にそれぞれ接合される。後輪３２８は、シャシ３２２の第２端部または後端３２４に回動可能に結合される。例えば、ソフトテールと呼ばれてよい下部アームまたはフォーク３７６は、シートチューブの後部３２４に、例えば、シートチューブの下端で、水平（Ｙ）軸の周りに枢動するように構成された枢軸アセンブリ３７７によって枢動可能に結合されてよい。車輪回動アセンブリ３４７は、車輪３２８をシャシ３２２の後端３２４に結合するために、フォーク３７６の端部に配置される。ばねおよび／または任意の他の好適な偏向懸架部材３８１が、枢軸アセンブリ３７７の周りのフォーク３７６の枢動を減衰および／または制限するために、車両３００に含まれてよい。いくつかの実施形態では、ばね３８１は、シャシ３２２の中央部に（例えば、シートチューブ３７４の上端に）結合された第１端部、およびフォーク３７６の自由端（例えば、隣接する後輪回動アセンブリ３４７）に結合された反対側の第２端部を有する。人間の運転者が車両３００に座ることを可能とするためのシート３８２も、設けられてよい。

シャシ３２２は、車両が走行している表面に対して（すなわち、左右に）傾斜可能となるように、軸（例えば、水平（Ｘ）軸）の周りに左右に傾斜可能である。いくつかの例では、シャシ３２２は、シャシ３２２が懸架アセンブリに対して、したがって、前輪３２６、３２７に対して枢動または傾斜することを可能とする方法で、懸架アセンブリ３３１に固定されてよい。いくつかの例では、シャシ３２２は、（例えば、クロスメンバ３３２で）懸架アセンブリ３３１の中心に接合され、かつシャシのステム３７１の下部に接合された、枢軸アセンブリ３８６によって枢動可能に結合される。枢軸アセンブリ３８６は、回動継ぎ手または傾斜回動継ぎ手と呼ばれてよい。枢軸アセンブリ３８６は、水平（Ｘ）軸の周りの、ステム３７１の枢動を可能とする。シャシ３２２のそのような枢動および／または傾斜は、車両３００の運転中にシャシ３２２および任意のドライバーにかかる横加速度および／または遠心力を補償してよい（以下を参照）。そのような横加速度および／または遠心力は、例えば、車両３００の旋回中に生じ得る。

装輪車３００は、品物を保管または輸送するための１つ以上のコンテナを含んでよい。例として、図３に、第１コンテナ３９１が、シャシ３２２の前部に結合した破線で示され、第２コンテナ３９２が、シャシ３２２の後部に結合した破線で示されている。

車両３００は、任意選択で、少なくとも１つの、任意の好適な種類の機構、アセンブリ、機器、および／または装置を含んでよく、それは、コンテナの内容物を取り除くか、または取り除くのを支援するために、コンテナ間で物品を移動させるために、コンテナ中への物品の配置、または移動、または配置もしくは移動の支援のために、または前述の任意の組み合わせのために、任意選択でコンテナの１つによって支持されてよい。少なくとも１つの機構は、クレーン、ピックアップもしくは他のアーム、スコップ、ショベル、滑車、爪、磁石、コンベヤ、ベルト、ローラ、ボール、可動表面、可動壁、スライド、把持装置、および／または前述の任意の組み合わせを含んでよい。少なくとも１つの輸送機構は、任意選択で、コンテナの１つの中にあってよい。

車輪３２６、車輪３２７、および／または車輪３２８は、１つ以上のモータまたは駆動アクチュエータ３９６によって駆動されてよく、それらは任意選択で、装輪車３００を動かすための制御器によって制御されてよい。いくつかの実施形態では、複数の車輪は、１つ以上のモータによって駆動されるか、または電動式である。いくつかの実施形態では、前輪３２６および前輪３２７は、１つ以上のモータによって、例えば、各車輪につきそれぞれ１つのモータによって、駆動される。いくつかの実施形態では、装輪車３００の車輪のすべてが、１つ以上のそれぞれのモータによって駆動されるか、または電動式である。前述のモータまたは駆動アクチュエータは、各々、任意の好適な種類のもの、例えば、電気モータまたはアクチュエータであってよい。いくつかの実施形態では、車輪の各々は、電気モータまたはアクチュエータ、例えば、ハブモータ、スクータハブモータ、ホイールモータ、ホイールハブ駆動装置、および／または任意の好適な種類の別のインホイールモータによって内部駆動される。車両３００は、単一のアクチュエータまたはモータ、例えば、シャシ３２２によって支持され、１つ以上の車輪に結合された電気モータによって、例えば、チェーン駆動、ベルト駆動、シャフト駆動、および／または前述の任意の組み合わせによって、駆動されてよい。

車両３００の操舵機構３５６は、１つ以上のモータまたは操舵アクチュエータ１０１によって駆動されてよく、任意選択で、車両を操舵するための制御器によって制御されてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の操舵アクチュエータ１０１は、シャシと相対的なステアリングシャフト３５９の回動を引き起こすために、シャシ３２２によって支持されてよい。例えば、操舵アクチュエータ１０１は、ステム３７１内でステアリングシャフト３５９を枢動および／または回動させるために、ステム３７１の上部に設けられてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の操舵アクチュエータ１０１は、任意の好適な方法で、車輪３２６、３２７を、それぞれの枢軸アセンブリ３３６の周りに枢動させるために、懸架アセンブリ３３１上に設けられてよい。例えば、１つ以上の操舵アクチュエータ１０１は、操舵ロッド３５７、３５８の一方もしくは両方、スピンドル車軸３３７の一方もしくは両方、および／または前述の任意の組み合わせを動かすために設けられてよい。前述のモータまたはアクチュエータは、各々、任意の好適な種類のもの、例えば、電気モータまたはアクチュエータであってよい。

装輪車３００の枢軸アセンブリ３８６は、装輪車が走行している表面、またはそのような表面に実質的に平行に伸びる任意の線に対してシャシ３２２を傾斜させるために、任意選択で電子制御器によって制御されてよい１つ以上のモータもしくはアクチュエータ１０２によって駆動されてよいか、または電動式もしくは作動式であってよい。そのような１つ以上のモータまたはアクチュエータの各々は、傾斜アクチュエータ１０２と呼ばれてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２は、シャシを懸架アセンブリ３３１に対して傾斜させ、したがって、シャシ３２２を車両３００が走行している表面に対して傾斜させるために、シャシ３２２によって支持されてよい。例えば、傾斜アクチュエータ１０２は、例えば、図３に示すように、枢軸アセンブリ３８６の近くに設けられてよく、シャシ３２２の下部チューブ３７３によって支持されてよい。１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２は、枢軸アセンブリ３８６内に設けられてよく、懸架アセンブリ３３１に据え付けられてよく、ステム３７１に据え付けられてよく、下部チューブ３７３に据え付けられてよく、および／または前述の任意の組み合わせであってよい。前述のモータまたはアクチュエータは、任意の好適な種類のもの、例えば、電気モータまたはアクチュエータであってよい。

装輪車３００の車輪３２６、３２７、３２８のいずれかまたはすべては、任意の好適な種類の制動機構（図示せず）、例えば、自動車、トラック、オートバイ、および／または任意の種類の輸送ネットワーク上を走行するのに適した他の車両で利用される任意の好適な既知の制動機構によって、減速および／または停止されてよい。いくつかの実施形態では、車輪３２６、３２７、３２８の各々は、それぞれの車輪を減速または停止させるための別々の制動機構を有する。装輪車３００の制動機構の各々は、任意選択で、モータまたはアクチュエータ１０６によって制御されてよく、任意選択で、装輪車３００のそれぞれの車輪を減速、制動、および／または停止させるための制御器によって制御されてよい。そのようなモータまたはアクチュエータの各々は、制動アクチュエータ１０６と呼ばれてよい。いくつかの実施形態では、別々の制動アクチュエータ１０６は、車両３００の車輪回動アセンブリ３４６の１つまたはすべての近くにシャシ３２２によって支持される。いくつかの実施形態では、制動アクチュエータ１０６は、車両３００のそれぞれの車輪３２６、３２７、３２８を減速および／または停止させるために、各車輪回動アセンブリ３４６の１つまたはすべての近くにシャシ３２２によって支持される。車輪の制動アクチュエータ１０６は、車輪内に支持されてよい。いくつかの実施形態では、ブレーキ作動機構（図示せず）は、各車輪３２６、３２７、３２８に設けられてよく、回動する車輪に強固に取り付けられたブレーキロータ、それぞれの車輪回動アセンブリおよび／または他の車輪据え付け点に強固に取り付けられたブレーキキャリパ、ならびにキャリパに力を加えてブレーキロータ上、したがって車輪上に制動摩擦を提供するための機構を含んでよい。いくつかの実施形態では、ブレーキ作動機構は、制動アクチュエータ１０６の代わりに、制動アクチュエータ１０６の一部として、および／または制動アクチュエータ１０６に加えて、油圧機構を含んでよい。いくつかの実施形態では、制動機構は、人間の運転者および／または車両３００に設けられる処理論理を含む電子制御器によって独立して作動されてよく、その結果、人間または制御器は、車両を完全に停止させ得る。

他の好適な懸架アセンブリが、車両３００の車輪、例えば第１および第２車輪３２６、３２７を、シャシ３２２に結合するために設けられてよい。例えば、懸架アセンブリは、車輪の旋回中、例えば、車両３００の走行方向に実質的に平行な軸の周りに、および／または車両３００の走行方向に沿って、懸架アセンブリに結合された車輪を枢動および／または傾斜させるために設けられてよい。いくつかの実施形態では、例えば旋回中、車輪は、車両３００のシャシ３２２の傾斜と実質的に同時に傾斜してよい。

１つの好適な懸架アセンブリ４３１を図４に示し、図中、同様の参照番号は、懸架アセンブリ３３１および４３１の同様の構成要素を記載するために使用されている。いくつかの実施形態では、第１および第２車輪３２６、３２７の各々は、例えば好適な車輪回動アセンブリ３４６によって、好適な枢軸アセンブリ、例えば枢軸アセンブリ３３６に、回動可能に結合される。例えば、上で議論した方法では、各枢軸アセンブリ３４６は、それぞれの車輪３２６、３２７が、懸架アセンブリ４３１に対して、したがって車両３００に対して枢動および／または旋回することを可能とする。

懸架アセンブリ４３１は、車両３００の旋回および／またはある他の動作中、シャシ３２２と同時に傾斜するように、シャシ３２２に、強固に結合され、および／またはその他の方法で固定されてよい中央要素４３２を含んでよい。いくつかの実施形態では、枢軸アセンブリ３３６は、車両３００の旋回および／またはある他の動作中、互いに、および中央要素４３２に、実質的に平行に伸びる。懸架アセンブリ４３１は、各枢軸アセンブリ３３６の上部を中央要素４３２の上部に結合するための１対の上部懸架アーム、および各枢軸アセンブリの下部を中央要素４３２の下部に結合するための１対の下部懸架アームを含んでよい。例えば、上部第１懸架アーム４３３が設けられ、例えば枢軸要素またはピン４３４で、中央要素４３２の上部に枢動可能に結合された内端、および例えば枢軸要素またはピン４３６で、第１枢軸アセンブリ３３６の上部に枢動可能に結合された外端を有してよい。上部第２懸架アーム４４１が設けられ、例えば枢軸要素４３４で、中央要素４３２の上部に枢動可能に結合された内端、および例えば枢軸要素またはピン４４２で、第２枢軸アセンブリ３３６の上部に枢動可能に結合された外端を有してよい。下部第１懸架アーム４４６が設けられ、例えば枢軸要素またはピン４４７で、中央要素４３２の下部に枢動可能に結合された内端、および例えば枢軸要素またはピン４４８で、第１枢軸アセンブリ３３６の下部に枢動可能に結合された外端を有してよい。下部第２懸架アーム４５１が設けられ、例えば枢軸要素４４７で、中央要素４３２の下部に枢動可能に結合された内端、および例えば枢軸要素またはピン４５２で、第２枢軸アセンブリ３３６の下部に枢動可能に結合された外端を有してよい。いくつかの実施形態では、上部および下部懸架アームの各セットは、互いに平行に伸びる。例えば、上部第１懸架アーム４３３は、下部第１懸架アーム４４６に平行に伸びてよく、上部第２懸架アーム４４１は、下部第２懸架アーム４５１に平行に伸びてよい。この点に関し、例えば、中央要素４３２は、両枢軸アセンブリ３３６の長さにおおよそ等しい長さを有してよい。

中央要素４３２およびそのそれぞれの枢軸アセンブリ３３６への各懸架アームの枢動可能結合は、各枢軸アセンブリを、中央要素４３２と、したがってシャシ３２２と実質的に同時に受動的に傾斜させる。中央要素４３２およびそのそれぞれの枢軸アセンブリ３３６への各懸架アームのそのような枢動可能結合は、加えて、例えば、車両３００の運転中にそれぞれの車輪が遭遇する隆起または障害物に対応する、中央要素４３２とそれぞれの枢軸アセンブリとの間の相対的な上下動を可能とする。

任意の好適な操舵機構またはアセンブリ３５６が、車両３００の操舵を可能とするように、第１および第２車輪３２６、３２７の各々を、懸架アセンブリ４３１のそれぞれの端部の周りに枢動させるために設けられてよい。いくつかの実施形態では、操舵機構またはアセンブリ３５６は、第１および第２操舵ロッド３５７、３５８を含み、それらは、ステアリングシャフト３５９の回動が、操舵ロッド３５７、３５８をステアリングシャフトに対して横方向に動かし、車輪３２６、３２７を、それぞれの枢軸アセンブリ３３６の枢軸の周りに実質的に同時に枢動させるように、ステアリングシャフト３５９に任意の好適な方法で結合されてよい。いくつかの実施形態では、操舵ロッド３５７、３５８の各々は、それぞれの車輪３２６、３２７のそのような枢動および／または操舵を引き起こすために、それぞれの枢軸アセンブリ３３６に、例えば、枢軸アセンブリから垂直に伸びるアーム３６１に、任意の好適な方法で枢動可能に結合された外端を有する。

車両３００のシャシ３２２は、シャシ３２２が懸架アセンブリ４３１に対して傾斜することを可能とするために、任意の好適な枢軸アセンブリ４６１、例えば、枢軸要素４３４、４４７を含む枢軸アセンブリによって、懸架アセンブリ４３１に枢動可能に結合されてよい。枢軸アセンブリ４６１は、装輪車が走行している表面、および／またはそのような表面に実質的に平行に伸びる任意の基準線もしくは基準面４６２に対してシャシ３２２を傾斜させるために、任意選択で本開示のコンピュータネットワークによって制御されてよい１つ以上のモータもしくはアクチュエータ１０２によって駆動されてよいか、または電動式もしくは作動式であってよい。１つ以上のモータまたはアクチュエータの各々は、傾斜アクチュエータ１０２と呼ばれてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２は、シャシを懸架アセンブリ４３１に対して傾斜させ、したがって、シャシを車両３００が走行している表面および／または基準線４６２に対して傾斜させるために、シャシ３２２によって支持されてよい。例えば、傾斜アクチュエータは、枢軸要素４３４、４４７の一方または両方の近くに設けられてよい。例えば、図４に示すように、第１傾斜アクチュエータ４６３は、枢軸要素４４７の周りの、中央要素４３２と懸架アーム４４６との間の相対的な枢動を引き起こすために、中央要素４３２、懸架装置４４６、または両方によって支持されてよい。中央要素４３２と懸架アーム４４６との間のそのような相対的な枢動は、枢軸要素４３４の周りの、中央要素４３２と懸架アーム４３３との間の相対的な枢動を受動的に引き起こしてよい。同様に、第２傾斜アクチュエータ４６４は、枢軸要素４４７の周りの、中央要素４３２と懸架アーム４５１との間の相対的な枢動を引き起こすために、中央要素４３２、懸架装置４５１、または両方によって支持されてよい。中央要素４３２と懸架アーム４５１との間のそのような相対的な枢動は、枢軸要素４３４の周りの、中央要素４３２と懸架アーム４４１との間の相対的な枢動を受動的に引き起こしてよい。

車両３００の運転および使用では、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２は、シャシ３２２を、車両が走行している表面に対して、または走行面に実質的に平行に伸びる基準線４６２などの平面もしくは線に対して傾斜させてよい。そのような傾斜の程度は、任意の好適な方法で、例えば、車両制御器１１１（図５参照）を含む、本開示のコンピュータネットワークによって、制御されてよい。例えば、車両３００の旋回中、横加速度および／または遠心力がシャシ３２２にかかっている間、車両制御器１１１および／または本開示のコンピュータネットワークの他の態様は、そのような横加速度および／または遠心力の全体または一部を補償するように、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２にシャシ３２２を枢動および／または傾斜させように指示してよい。コンピュータネットワーク、例えば車両制御器１１１は、シャシ３２２が１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２によって枢動および／または傾斜されるべき程度、量、および／または角度を決定するために、１つ以上のセンサ、例えば１つ以上のセンサ１２１（図５参照）から入力を受信して、そのような加速度、遠心力、および／またはシャシ３２２の他の特性を測定してよい。例えば、ＩＭＵセンサは、この点に関し、１つ以上のセンサ１２１に含まれてよく、任意選択で固体加速度計を含んでよく、任意の好適な加速度および／または力を測定するために利用されてよい。そのような傾斜の程度、量、および／または角度は、任意の好適なセンサ、例えば１つ以上のセンサ１２１に含まれたセンサによって感知および／または測定されてよく、制御器１１１またはコンピュータネットワークの他の態様にフィードバックとして戻されてよい。任意の好適なアルゴリズムは、１つ以上のセンサによって提供された入力信号を解析するために、かつ１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２を指示および／または制御するために、コンピュータネットワーク中に、ファームウェア、ソフトウェア、または両方のいずれかとしてプログラムされてよい。

次に図５を見ると、車両３００の制御器１１１は、車両３００に設置された任意の好適な構成の処理論理を含んでよい。いくつかの実施形態では、制御器１１１は、コンピュータまたはコンピュータ制御器と呼ばれてよく、プロセッサ１１２、および任意の好適な種類のストレージまたはメモリ１１３を含んでよい。制御器１１１の処理論理は、車両３００の電気操作式構成要素、機構、または装置のいずれかまたはすべてに、処理論理がそのような構成要素、機構、または装置を制御することを可能とするように、電子的に、例えば、電気的に、光学的に、無線等で、結合されてよい。例えば、制御器は、車両のアクチュエータのいずれかまたはすべて、例えばアクチュエータ３９６、１０１、１０２および１０６のいずれかまたはすべてに、電子的に結合されてよい。処理論理または制御器１１１は、遠隔ソースからのコマンドを受信するための受信機および／またはアンテナ４７０を含んでよく、コマンドは、制御器１１１によってアクチュエータおよび／または車両３００の他の電子制御機構もしくは装置に送信されてよい。

いくつかの実施形態では、制御器１１１は、任意選択で、任意の好適な種類の全地球測位システム（ＧＰＳ）装置または受信機１１６から入力信号を提供される。いくつかの実施形態では、制御器１１１は、任意の好適な種類の１つ以上のセンサ１１７からの入力信号を利用してよく、例えば、１つ以上のビジョンまたは他のカメラ、１つ以上のＬＩＤＡＲ装置もしくはセンサ、１つ以上のソーナー装置もしくはセンサ、１つ以上のレーダ装置もしくはセンサ、１つ以上の近赤外線（ＮＩＲ）装置もしくはセンサ、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）装置もしくはセンサ、シャシおよび／もしくは車両上の横加速度を測定するためのセンサ、固体加速度計、または前述の任意の組み合わせが挙げられる。センサ１１７は、高レベルセンサと呼ばれてよい。センサ１１７は、制御器１１１の一部、ロボット計算システムの一部、知覚システム（例えば、コンピュータビジョンシステム）の一部、および／または前述の任意の組み合わせであってよい。いくつかの実施形態では、制御器１１１は、任意選択で、少なくとも１つの、任意の好適な種類の送受信機ならびに／またはアンテナ４７０を含んでよく、任意選択で、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／もしくは他のセルラー送受信装置、無線ローカルエリアネットワーク（Ｗｉ−Ｆｉ）送受信装置、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル送受信装置、無線周波（ＲＦ）送受信装置、低出力無線周波送受信装置、または前述の任意の組み合わせが挙げられてよい。制御器１１１は、上記より少ない電子構成要素を有してよいか、または上に記載されていない追加の構成要素を有してよい。制御器１１１は、車両３００のどこに搭載されてもよい。センサ１１７は、車両３００のどこにでも、例えば、車両の１つ以上の端部、車両の１つ以上の側部、または前述の任意の組み合わせに搭載され、および／または設けられてよい。

車両３００は、任意選択で、例えば、車両の停止中、車両の運転中、または両方で、車両の物理的特性を検出するための１つ以上のセンサ１２１を含んでよい。センサ１２１は、低レベルセンサと呼ばれてよい。センサ１２１は、任意選択で、車輪の回動運動を感知するために、車両３００の各車輪上または車両３００の各車輪に対して設けられた好適なオドメトリセンサを含んでよく、例えば、車輪３２６、３２７および３２８のいずれかもしくはすべて上、または車輪３２６、３２７および３２８のいずれかもしくはすべてに対して設けられたものを含む。例えば、そのような回動センサは、車輪回動アセンブリ３４６の１つ以上に設けられ得る。センサ１２１は、任意選択で、例えば、枢軸アセンブリ３３６、車輪回動アセンブリ３４６、第１操舵ロッド３５７、第２操舵ロッド３５８、ステアリングシャフト３５９、結合ブラケット３６２、フォーク３７６、枢軸アセンブリ３７７、枢軸アセンブリ３８６、シャシ３２２、または前述の任意の組み合わせが挙げられる、車両３００の各継ぎ手またはリンクまたは可動部材に設けられた好適な角度センサまたは他の位置センサを、そのような部材の動きまたは位置を検出または感知するために含んでよい。センサ１２１は、任意選択で、車両シャシ３２２と車輪３２７、３２８の懸架アセンブリとの間に結合された少なくとも１つのセンサを、それらの間の相対角度を検出するために含んでよい。センサ１２１は、任意選択で、車両傾斜角を検出するために、傾斜回動継ぎ手または枢軸アセンブリに結合された少なくとも１つのセンサを含んでよい。センサ１２１は、任意選択で、それぞれの車輪の回動の位置および速度を検出するために、車輪３２６、３２７、３２８のいずれかまたはすべての車輪回動アセンブリ３４６に結合された少なくとも１つのセンサを含んでよい。センサ１２１は、任意選択で、受動継ぎ手の回動または枢動時に車両および／またはシャシの姿勢を検出するために、車両中、例えば懸架アセンブリ３３１中の各非作動または受動継ぎ手用の少なくとも１つのセンサを含んでよい。

センサ１１７および１２１は、任意選択で、本開示の制御器、例えば制御器１１１に、直接的または間接的のいずれかで電気的に結合されてよく、その結果、センサからの信号が制御器１１１および／または本開示の制御器の任意の態様によって、車両３００の運転を含む本開示のシステムの操作に利用されてよい。例えば、センサ１１７からの入力信号は、車両３００をナビゲートするために本開示の制御器の処理論理によって使用されてよい。センサ１２１からの入力信号は、そのようなナビゲーションを達成するために、例えば、使用中の車両３００の機械的特性を監視および制御するために使用されてよい。

アクチュエータ３９６、１０１、１０２および１０６のいずれかまたはすべてなどのアクチュエータ、ならびに任意の他の電子制御装置によって制御されるような車両３００は、フライバイワイヤ車両と呼ばれてよい。そのようなフライバイワイヤ車両は、例えば、車載制御器１１１を含み得る１つ以上のコンピュータまたは他の処理論理を含み得る、本開示のコンピュータネットワークによって電子制御されてよい。そのようなフライバイワイヤ車両の運転は、自律的、例えば、車両に乗っている人間または車両の遠隔の人間からの入力がなくてよい。車両３００のそのような自律運転では、車両は、車載制御器１１１を含み得る本開示のコンピュータネットワークによって完全に制御されてよい。そのようなフライバイワイヤ車両の運転は、半自律的、例えば、車載制御器１１１を含み得る本開示のコンピュータネットワークによって部分的に制御されてよく、かつ車両に乗っているか、車両の遠隔にいるか、または両方であってよい、１人以上の人間によって部分的に制御されてよい。

車両３００の自律または半自律運転は、１つ以上の駆動アクチュエータ３９６に、走行方向に、または走行経路に沿って、例えば、Ｘ軸、直交するＹ軸、または両方に沿って車両を動かすように指示する本開示の制御器を含んでよい。いくつかの実施形態では、駆動アクチュエータ３９６は、車両３００を前方または後方に選択的に動かしてよい。車両３００の１つ以上の操舵アクチュエータ１０１は、車両の旋回、したがって車両の走行経路の旋回を引き起こすように制御器によって制御されてよい。車両３００の１つ以上の枢軸アセンブリ、例えば１つ以上の枢軸アセンブリ３３６は、車両の旋回中、１つ以上の操舵アクチュエータ１０１に、軸、例えばＹ軸の周りの車両の枢動を引き起こすように指示してよい制御器によって制御されてよい。車両の枢動は、例えば枢軸アセンブリ３３６の周りの、１つ以上の車輪の枢動によって引き起こされてよい。車両３００の１つ以上の制動機構は、例えば１つ以上の制動アクチュエータ１０６を用いて、車両の、その走行方向または走行経路に沿った減速を引き起こすように、コンピュータネットワークによって制御されてよい。車両３００の１つ以上の枢軸または傾斜アセンブリ、例えば１つ以上の傾斜アセンブリ３８６は、例えば１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２を用いて、軸、例えばＸ軸の周りの車両、例えば車両のシャシ３２２の枢動または傾斜を引き起こすように、コンピュータネットワークによって制御されてよい。

いくつかの実施形態では、そのようなフライバイワイヤ車両３００は、例えば車両に乗っている人間によって、部分的にまたは完全に、手動操作されてよい。いくつかの実施形態では、乗車した人間は、電子アクチュエータの１つもしくはすべてまたは車両の他の電子制御装置、例えば、アクチュエータ３９６、１０１、１０２および１０６のいずれかまたはすべてを、例えば、本開示のコンピュータネットワークに手動入力を提供すること、そのような電子アクチュエータの１つもしくはすべてまたは他の電子制御装置に手動入力を提供すること、車両の油圧または他の非電子制御機構または装置を手動制御すること、または前述の任意の組み合わせによって、手動制御してよい。例えば、乗車した人間は、例えば車両の旋回中、体重移動を行い、乗車姿勢を制御することによって、または旋回中もしくはその他の間に二輪、三輪、もしくは他の車両を傾斜させるための任意の他の既知の方法によって、車両を手動で傾斜させてよい。例えば、乗車した人間は、例えば車両の旋回中、ハンドルバー、ステアリングホイール、または車両の１つ以上の車輪を旋回させるための任意の他の既知の機構を手動で枢動させ、回動させ、または動かすことによって、車両を手動で操舵してよい。

任意の好適な方法またはプロセスが、車両３００を運転するために利用されてよい。車両を運転する自律的および半自律的態様ならびに人間による車両の運転の両方を含む、車両３００を運転するための１つの好適な方法が、以下で議論される。図３５〜３６および関連する説明も参照されたい。

１つの任意選択のステップで、１つ以上の操作機構は、車両３００の自律または半自律運転を可能とし、あるいは、車両３００に乗った人間による車両の部分的または完全な運転を可能とする。機構は、任意の好適な方法で操作されてよい。例えば、機構は、人間による車両３００の部分的または完全な制御を可能とするように乗車した人間によって指示されない限り、車両３００の自律または半自律運転を指示してよい。

車両の自律または半自律制御が望まれる場合、１つの任意選択のステップで、車両３００は、第１の場所から第２の場所へ輸送ネットワーク上を走行するように、コンピュータネットワークによって指示される。別の任意選択のステップで、制御器１１１は、第１の場所から第２の場所への走行の進路において車両３００に運転指示を伝える。別の任意選択のステップで、車両３００（例えば、車載制御器１１１）は、運転指示を受信し、車両の走行速度および走行方向のそれぞれを制御するために、１つ以上の駆動アクチュエータ３９６および操舵アクチュエータ１０１に適切なコマンドを送信する。１つの任意選択のステップで、車載制御器１１１は、第１の場所から第２の場所への走行の進路を計画するのに使用するために、ＧＰＳ受信機１１６、１つ以上のセンサ１１７、または両方から入力信号を受信する。別の任意選択のステップで、車両３００は、旋回中に車両にかかる横加速度および／または遠心力を測定し得る１つ以上のセンサ１２１から入力信号を受信する。別の任意選択のステップで、車両３００、例えば車載制御器１１１は、そのような横加速度および／または遠心力を補償するように、走行面および／または適切な基準線もしくは基準面に対して車両のシャシ３２２を枢動および／または傾斜させて旋回させるために、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２に適切なコマンドを送信する。別の任意選択のステップで、車載制御器１１１は、車両３００に車両を減速させる指示を伝える。別の任意選択のステップで、車両３００、例えば車載制御器１１１は、コンピュータネットワークから指示を受信し、適切な１つ以上の制動アクチュエータ１０６にコマンドを送信し、そのような１つ以上のアクチュエータに車両を減速または停止させる。

人間による車両の部分的または完全な制御が望まれる場合、任意選択のステップで、乗車した人間は、第１の場所から第２の場所への走行の進路において車両３００に運転指示を伝える。別の任意選択のステップで、車両３００、例えば車載制御器１１１は、人間から運転指示を受信し、車両の速度を制御するために、１つ以上の駆動アクチュエータ３９６に適切なコマンドを送信する。別の任意選択のステップで、１つ以上の操舵アクチュエータ１０１は、例えば第１および第２車輪３２６、３２７を旋回させる操舵機構３５６を利用することによって、乗車した人間が車両を手動で操舵することを可能とするように、例えば車載制御器１１１の指示下の操作機構によって、無効化および／またはオーバーライドされる。別の任意選択のステップで、１つ以上の傾斜アクチュエータ１０２は、乗車した人間が車両３００のシャシ３２２を手動で傾斜させて旋回させて、そのような旋回中に人間および／または車両にかかる横加速度および／または遠心力を補償することを可能とするように、例えば車載制御器１１１の指示下の操作機構によって、無効化および／またはオーバーライドされる。車両３００が、電子ブレーキを含まないが、例えば代わりに油圧ブレーキを含む場合、人間は、車両の非電子ブレーキを作動させてよく、それにより車両が減速または停止する。車両３００が電子ブレーキを含む場合、任意選択のステップで、人間は車両に制動指示を伝えてよい。任意選択のステップで、車両３００、例えば車載制御器１１１は、コンピュータから指示を受信し、適切な１つ以上の制動アクチュエータ１０６にコマンドを送信し、そのような１つ以上のアクチュエータに車両を減速または停止させる。

操作機構は、車両３００などの部分的または完全フライバイワイヤ車両が、人間だけで運転されるか、あるいは、制御器１１１の処理論理などの車載電子制御器またはコンピュータを含み得る制御器によって自律または半自律制御されることを可能とすることがわかる。車両は、完全にフライバイワイヤ、すなわち、電子信号により指示されたアクチュエータによって全体的に制御されてよいか、またはそのようなアクチュエータ、および電子制御されていないアクチュエータ、例えば油圧制御ブレーキもしくは他のアクチュエータの両方によって制御されてよい。

次に図６〜２６を見ると、本開示の傾斜可能装輪車での使用に適した任意選択の傾斜作動機構（すなわち、傾斜アクチュエータ１０２の例）に関して、様々な例が議論される。操舵アクチュエータ１０１等に関して好適な機構も議論される。

図６〜１１は、傾斜アクチュエータ１０２に関する例の第１セットを示し、傾斜アクチュエータは、歯車のセットに結合されたモータを含む。図６および図７は、傾斜可能フレームまたはシャシ６０２、およびシャシを１対の車輪６０６に結合する４節車輪リンク６０４を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する、車両６００の概略図である。この例では、モータ６０８（例えば、ステッパモータ、サーボモータ等）は、シャシ６０２に固定して結合され、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。モータ６０８は、平歯車６１０を駆動し、平歯車６１０は、リンクの下部バーに固定された半円形状のより大きい歯車６１２（図面中に透過で示される）と動作可能に接続される。下部バーは、車輪６０６に結合され、車輪６０６は、支持面（図示せず）上に載っている。したがって、図７に示すように、モータ６０８による平歯車６１０の選択的な回動は、制御された方法で下部バーに対してシャシ６０２を傾斜させる。リンクの機構は、車輪６０６の対応する傾斜ももたらす。

いくつかの実施形態では、歯車６１０および／または６１２は、ギヤボックスなどに、遊星歯車アセンブリ等として、パッケージ化または異なって構成されてよい。図８および図９に示される例では、車両６００’は、傾斜可能フレームまたはシャシ６０２’、およびシャシを１対の車輪６０６に結合する４節車輪リンク６０４’を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する。この例では、モータ６０８’（例えば、ステッパモータ、サーボモータ等）は、シャシ６０２’の枢動継ぎ手と同軸上に据え付けられ、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。モータ６０８’は、継ぎ手に直接、または歯車アセンブリ、例えば、リンクの下部バーに固定されたギヤボックス６１０’を介して、結合されてよい。下部バーは、車輪６０６に結合され、車輪６０６は、支持面（図示せず）上に載っている。したがって、図９に示すように、モータおよび歯車アセンブリの選択的な回動は、制御された方法で下部バーに対してシャシ６０２’を傾斜させる。リンクの機構は、車輪６０６’の対応する傾斜ももたらす。

別の例では、図１０および図１１は、傾斜可能フレームまたはシャシ６０２’’、およびシャシを１対の車輪６０６’’に結合する４節車輪リンク６０４’’を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する、車両６００’’を示す。この例では、モータ６０８’’（例えば、ステッパモータ、サーボモータ等）は、リンク６０４’’の下部バーに固定して結合され、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。モータ６０８’’は、平歯車６１０を駆動し、平歯車６１０’’は、（例えば、シャシとリンクとの間の下部枢動継ぎ手と同軸上に）シャシ６０２’’に取り付けられたより大きい歯車６１２’’と動作可能に結合される。下部バーは、車輪６０６’’に結合され、車輪６０６’’は、支持面（図示せず）上に載っている。したがって、図１１に示すように、モータ６０８’’による平歯車６１０’’の選択的な回動は、制御された方法で下部バーに対してシャシ６０２’’を傾斜させる。リンクの機構は、車輪６０６’’の対応する傾斜ももたらす。

図１２〜１５は、傾斜アクチュエータ１０２に関する例の第２セットを示し、傾斜アクチュエータは、ベルトまたはチェーン駆動機構を含む。図１２および図１３は、傾斜可能フレームまたはシャシ１２０２、およびシャシを１対の車輪１２０６に結合する４節車輪リンク１２０４を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する、車両１２００の概略図である。この例では、モータ１２０８（例えば、ステッパモータ、サーボモータ等）は、シャシ１２０２に固定して結合され、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。モータ１２０８は、平歯車１２１０を駆動し、平歯車１２１０は、リンクの上部バーとシャシとの間の枢動継ぎ手に同軸上に据え付けられたより大きい歯車１２１４に、ベルトまたはチェーンによって動作可能に接続される。図１３に示すように、モータ１２０８による平歯車１２１０の選択的な回動は、チェーン１２１２に歯車１２１４を回動させ、それにより継ぎ手に回動を誘導するトルクを加え、制御された方法でシャシ１２０２を傾斜させる。リンクの機構は、車輪１２０６の対応する傾斜ももたらす。

図１４および図１５は、傾斜可能フレームまたはシャシ１２０２’、およびシャシを１対の車輪１２０６’に結合する４節車輪リンク１２０４’を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する、車両１２００’の概略図である。この例では、モータ１２０８’（例えば、ステッパモータ、サーボモータ等）は、リンクの上部バーに固定して結合され、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。モータ１２０８’は、平歯車１２１０’を駆動し、平歯車１２１０’は、リンクの下部バーとシャシとの間の枢動継ぎ手に同軸上に据え付けられたより大きい歯車１２１４’に、ベルトまたはチェーンによって動作可能に接続される。図１５に示すように、モータ１２０８’による平歯車１２１０’の選択的な回動は、ベルト／チェーン１２１２’に歯車１２１４’を回動させ、それにより下部継ぎ手に回動を誘導するトルクを加え、制御された方法でシャシ１２０２’を傾斜させる。リンクの機構は、車輪１２０６’の対応する傾斜ももたらす。

図１６〜２３は、傾斜アクチュエータ１０２に関する例の第３セットを示し、傾斜アクチュエータは、車両の２つの関節接合要素間に結合されたリニアアクチュエータ機構を含む。図１６および図１７は、傾斜可能フレームまたはシャシ１５０２、およびシャシを１対の車輪１５０６に結合する４節車輪リンク１５０４を有し、その結果、車輪がシャシと同時に傾斜する、車両１５００の概略図である。この例では、リニアアクチュエータ１５０８（例えば、電気的に、油圧で、または任意の他の好適な方法で作動されるピストン、ラックアンドピニオン、ウォームスクリュー等）は、シャシ１５０２とリンクの（例えば、下部）バーとの間に結合され、制御器（例えば、制御器１１１）によって制御される。図示されるように、リニアアクチュエータ１５０８は、第１端部で枢動継ぎ手１５１０によってリンク１５０４に結合され、第２端部で枢動継ぎ手１５１２によってシャシ１５０２に結合される。図１７に示すように、リニアアクチュエータ１５０８の選択的な直線運動は、シャシ１５０２をリンクの下部バーに向かう方向または離れる方向に促し、制御された方法でシャシ１５０２を傾斜させる。リンクの機構は、車輪１５０６の対応する傾斜ももたらす。

図１８〜２３は、傾斜アクチュエータ１０２がリニアアクチュエータを含むさらなる例を示す。これらの例では、リニアアクチュエータの片方の端部は固定され、一方、他方の端部は、枢動継ぎ手、または枢動および摺動継ぎ手である。より具体的には、図１８および図１９は、第１端部１５１０’でリンク１５０４’に固定され、第２端部１５１２’でリンクの側部バーに枢動可能な方式で固定されたリニアアクチュエータ１５０８’を示す。図２０〜２１は、第１端部１５１０’’でリンク１５０４’’の下部バーに固定して結合され、枢動可能第２端部１５１２’’でリンクの側部バーに摺動自在に結合された類似のリニアアクチュエータ１５０８’’を示す。

図２２〜２３は、複数（ここでは２つ）のリニアアクチュエータがタンデムで利用され得る別の例を示す。具体的には、車両１５００’’’は、１対の対向するリニアアクチュエータ１５０８’’’および１５１４’’’によって左右に促され得る傾斜可能シャシ１５０２’’’を含み、リニアアクチュエータの各々は、リンクの下部バーと中央シャシとの間に結合される。

図２４Ａおよび図２４Ｂは、装輪車２４００のさらに別の例を示し、この場合、枢動継ぎ手２４１２で固定（すなわち、回動しない）フレーム２４１４に対して枢動可能な傾斜可能フレーム２４０２を含むシャシを有する。車両２４００は、フレーム２４０２と同時に傾斜するように構成された１対の車輪２４０６にシャシを結合する４節リンク２４０４をさらに含む。ここで、４節リンクの各側方半分は、上部継ぎ手２４１６および下部継ぎ手２４１８でシャシに回動可能に連結され、固定中央ライザ、およびライザとリンクの下部バーとの間に接続された１対のばねまたはショックアブソーバ２４０８（片側がライザの両側上にある）を含む、Ａ字フレーム衝撃吸収システムによって減衰される。ライザは、固定フレーム２４１４の垂直延長部である。この例では、アクチュエータ２４１０（ここでは、モータおよび平歯車アセンブリで示されるが、任意の好適なアクチュエータが利用されてよい）は、傾斜可能フレーム２４０２と固定フレーム２４１４との間に結合され、（例えば、フレーム２４０２に傾斜を誘導する力を加えることによって）両者の間の相対運動を引き起こすように構成される。リニアアクチュエータ、ベルト／チェーン駆動等が使用されてもよい。この例では、モータによる平歯車の選択的な回動は、回動力をより大きい歯車に伝達し、制御された方法で固定フレーム２４１４に対して傾斜可能フレーム２４０２を傾斜させる。図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、リンクの機構は、車輪２４０６の対応する傾斜をもたらす。

図２５は、操舵アクチュエータ１０１の例を示す。この例では、装輪車２５００は、操舵部材２５０８に対して同軸上に据え付けられた第２歯車２５０６に結合された第１歯車２５０４を選択的に回動させる、制御器によって制御されるサーボモータ２５０２を含む。操舵部材は、したがって、モータ２５０２によって歯車２５０４および２５０６を介して自動的に、またはハンドルバー２５１０を使用して手動で回動されてよい。操舵は、例えば、操舵リンクまたはロッドに結合された、本明細書に記載された任意の他の好適なバージョンのアクチュエータを使用して制御されてもよい。

スロットルおよび／または制動システムは、例えば、適切なアクチュエータを制御するソフトウェアを使用して、自律または半自律制御されてもよい。

図２６は、実質的に上記の通りであるが、ステアリングホイール２６０２、およびキャノピーまたはフロントガラスエンクロージャ２６０４を有する、傾斜可能車両２６００の別の例を示す。ステアリングホイール２６０２は、車両の車輪リンクに機械的に結合されてよいか、かつ／または操舵アクチュエータに命令するために車両の制御器と（例えば、無線で）通信してよい。

本明細書に記載されたアクチュエータの様々な態様は、システムの力発生部と作動されているものとの間に直列に弾性要素を含む、直列弾性アクチュエータ（ＳＥＡ）で置き換えられるか、または補われてよい。この弾性要素は、作動されているものが外部の物体または力によって妨害または対抗されたとしても、力の発生が何事もなく続くことを可能としてよい。ＳＥＡは、乗り心地を改善し、安全性を高め、かつ／またはくぼみに当たったときなどの高応力状況で、構造もしくはモータの損傷を防止してよい。

Ｂ．例示的制御方法
この節では、傾斜可能車両を制御するための例示的方法のステップについて記載する。図２７〜３７を参照されたい。上記の車両の態様は、以下に記載される方法ステップで利用されてよい。適切な場合には、各ステップを行うのに使用され得る構成要素およびシステムを参照してよい。これらの参照は、説明のためであり、方法の特定のステップを行う可能な方法を限定することを意図するものではない。

一般的に言えば、問題の車両の所望の傾斜角は、どのくらいの左右のリーン角または傾斜角が、正中面とも呼ばれるシャシの中心垂直面、すなわち、シャシを左部分と右部分とに分割または２等分する車両の垂直中心線を通る平面（シャシが垂直な場合、ＸＺ面）と一直線になった合力ベクトルをもたらすかを決定することによって、導き出される。合力ベクトルは、下向きの重力および横方向の遠心力から生じる合成力ベクトルと規定される。車両上のセンサ（例えば、加速度計）は、（例えば、操舵された旋回の開始からの遠心力、または旋回中もしくは通常の運転中、不均一な地形からの横方向の力による）シャシ上の力ベクトルの横方向の偏差を検出する。それに応じて、傾斜アクチュエータおよび場合によっては操舵アクチュエータが、合力ベクトルをシャシの正中面と実質的に一直線に戻すように調節される。リーン角は、速度および旋回半径の小ささによって変化する。所与の旋回半径および／または速度に対する所望のまたは最適な傾斜角（すなわち、合力ベクトルをシャシと一直線上に保つ角度）が与えられると、傾斜リンクは、その角度を維持し、また、不均一な／変化する地面にかかわらず傾斜角を保つように変更されてよい。

追加として、または代替として、実質的に類似したシステムが、前／後傾斜角を制御する、すなわち、前額面とも呼ばれる、シャシを横方向に通って切断し、シャシを前部と後部とに分割する第２垂直面（シャシが垂直な場合、ＹＺ面）と第２合力ベクトルを一直線に維持するために利用されてよい。例えば、この第２システムは、上り坂または下り坂の走行時に所望のシャシ角度を維持するために利用されてよい。以下の議論では、左右の傾斜制御システムについて記載するが、同じ原理が、前／後の傾斜システムに適用されてよい。

リーン（別名、傾斜）対操舵比は、（遠心力および重力による力についての）集約力ベクトルを傾斜車両の正中面と一直線に維持するために計算される。一般的に言えば、任意の所与の旋回半径に対して車両が速くなればなるほど、この集約力ベクトルを傾斜可能シャシの正中面と一直線に保つために、車両シャシはますますリーンする必要がある。より高い速度または旋回半径の減少は、所望のリーン角の増加をもたらす。運転条件の動的性質を考慮すると、１つ以上のセンサが、所望の性能を確保するために採用される。

ライダー体験（または輸送中、車両荷重にかかる力）は、一般に、合力ベクトルをシャシと一直線にすることによって改善される。より高い合力であっても、力がシャシ傾斜と一直線ならば、影響は、基本的には、転倒または滑りの主観的体験よりもむしろ、Ｇの力の増加である。しかしながら、値は、異なるモードを生成するように調整されてよく、例えば、よりアグレッシブな、増幅された応答性（例えば、所与のリーン角に対してより小さく旋回する）を有するスポーツモード、または様々なハンドリング特性を生成するオーバーステア／アンダーステアである。

車両傾斜／操舵システムの制御器（複数可）は、本明細書に記載されたもののようなアルゴリズムを実行するように構成された任意の他の好適な処理論理を含んでよい。例えば、力ベクトル測定に基づいて傾斜／操舵変数を制御する制御ループフィードバック機構を有する、ＰＩＤ（比例積分微分）制御器が利用されてよい。概して、以下に記載されるプロセスステップは、添付の図２７〜３４で示され、図３５〜３６に概説されている。上記のように、制御されている車両２７００は、例えば、４節リンク２７０６を使用して、中央シャシ２７０４とともに傾斜するように構成された少なくとも１対の車輪２７０２または他の走行面インターフェース、ならびに制御器２７１４（例えば、車載制御器）によって制御される１つ以上の傾斜センサ２７０８（例えば、加速度計、ジャイロスコープ等）、操舵アクチュエータ２７１０、および傾斜アクチュエータ２７１２を有する。本明細書で使用される一般的な例は、傾斜する１対の前輪、歯車付き傾斜機構、および操舵を制御するためのインラインサーボモータを有する三輪車である。しかしながら、本開示を通して記載されたような任意の他の好適な配置が、利用されてよい。

３つの基本的なモードが、本開示の他の部分に記載された車両の例である、車両２７００の制御時に利用されてよい。第１は、シャシ傾斜および操舵の両方が駆動され、能動的に制御されてよい。第２は、傾斜のみが駆動されてよい。第３モードは、（例えば、車両速度に基づいた）可変の操舵制御レベルを有する、駆動される傾斜を含んでよい。

概して、ユーザ（例えば、ステアリングホイール、ジョイスティック、または他のインターフェースを使用する）、または自動もしくは半自動車両制御器は、所望の車両経路を決定および／または指示する。その後、適切なリーン対操舵比が、所与の速度に基づいて計算される。その後、それに応じて、シャシ傾斜および／または操舵が並行して作動されて、合力ベクトルをシャシの正中面と一直線に維持する。測定されたシャシ傾斜からのフィードバックに基づいて地形調節がなされる。図３５および図３６に関して、２つの好適な制御スキームが以下に記載される。

Ｂ１．操舵の後にリーンが続く（ＬＦＳ）
第１制御スキームでは、車両操舵の後に車両傾斜が続く。言い換えれば、カーブに進入すると、最初に車輪が操舵され、車両シャシは遠心力に応答して自動的に傾斜され、その結果、力は釣り合い、重力および遠心力による合力ベクトルは傾斜しているシャシの正中面と一直線にとどまる。

図３５は、ＬＦＳ制御スキームを実装する例示的方法３５００で行われるステップを示すフローチャートであり、方法の完全なプロセスまたはすべてのステップを列挙しているとは限らない。方法３５００の様々なステップが以下に記載され、図３５に示されているが、ステップは、必ずしもすべて行われる必要はなく、場合によっては、同時に、または示された順序と異なる順序で行われてもよい。

方法３５００のステップ３５０２は、水平面上の直線経路に沿って車両（例えば、車両２７００）を運転することを含む。この状況では、合力ベクトルは、重力に実質的に等しく、垂直なシャシと一直線である（図２７参照）。

方法３５００のステップ３５０４は、例えば、操舵アクチュエータ２７１０を使用して、車両の車輪（例えば、車輪２７０２）を旋回させ、それにより遠心力を付与し、車両上の合力ベクトルの変化を引き起こすことを含む（図２８参照）。このステップは、例えば、ハンドルバーもしくはステアリングホイールなどの操舵機構を使用して、車両に乗っているユーザによって、遠隔制御装置を使用してフライバイワイヤのシナリオの遠隔のユーザによって、または自動車載制御器によって、行われてよい。したがって、合力ベクトルは、もはやシャシの正中面と一直線ではないことになる。

方法３５００のステップ３５０６は、車両の正中面と遠心力および重力による合力ベクトルとの間のずれを感知することを含む。このステップは、傾斜センサ（例えば、傾斜センサ２７０８）によって行われてよい。

方法３５００のステップ３５０８は、シャシ（例えば、シャシ２７０４）を傾斜させて遠心力の増加を補償する、すなわち、合力ベクトルが正中面と一直線になるようにシャシを位置合わせすることを含む。上記のように、車両の４節リンクは、車輪をシャシとともに（例えば、同程度まで）傾斜させるであろう。図２９参照。

方法３５００のステップ３５１０は、ステップ３５０４で開始した旋回を終えるために、車両の車輪を中立位置に戻すことを含む。そのステップでは、車輪は、ユーザおよび／または制御器によって、例えば操舵アクチュエータを使用して、操舵されてよい。この行為は、遠心力を低減または排除し、それにより、依然としてリーンしているシャシに対する合力ベクトルの別のずれを引き起こす。図３０参照。

方法３５００のステップ３５１２は、例えば、車両の傾斜アクチュエータに命令する制御器を使用して、シャシを直立方向に傾斜させて合力ベクトルと正中面との間の不一致を補償することを含む。図２７参照。

Ｂ２．リーンの後に操舵が続く（ＳＦＬ）
第２制御スキームでは、車両傾斜の後に車両操舵が続く。言い換えれば、カーブに進入すると、車輪が傾斜し、それに応じて、車輪は自然に操舵するかおよび／または操舵され、その結果、力は釣り合い、重力および遠心力による合力ベクトルは傾斜しているシャシの正中面と一直線にとどまる。言い換えれば、シャシが最初に、または車輪の旋回と少なくとも同時に傾斜し、車輪は、車両速度および傾斜角を考慮する決定値まで旋回する。高速では、操舵は、トルクが加えられず、車輪が自然に操舵角まで動く状態にされることを意味する、「自在キャスタ」（ＦＴＣ）モードになってよい。低速では、操舵は、操舵アクチュエータ（例えば、サーボモータ）によって完全に制御されてよい。低速と高速との間の移行領域または範囲も規定されてよく、そこでは操舵制御は、フルトルクからトルクなしへ、線形または非線形のいずれかで、徐々に移行する。例えば、時速約１０マイル（ｍｐｈ）未満では、車両の車輪は、操舵アクチュエータからトルクを加えることによって完全に制御され得る。この例では、約２０ｍｐｈ超で、車輪は完全にＦＴＣであり得る。約１０ｍｐｈ〜約２０ｍｐｈの間では、制御は、例えば、クラッチ機構等を使用して、フルトルクからゼロトルクへ移行される。極低速（例えば、１ｍｐｈ未満）では、車両傾斜はロックされる。これらの速度は例示的なものにすぎず、任意の他の好適な速度が、所望の特性、車両性能、および動作条件に応じて、選択されてよい。

図３６は、ＳＦＬ制御スキームを実装する例示的方法３６００で行われるステップを示すフローチャートであり、方法の完全なプロセスまたはすべてのステップを列挙しているとは限らない。方法３６００の様々なステップが以下に記載され、図３６に示されているが、ステップは、必ずしもすべて行われる必要はなく、場合によっては、同時に、または示された順序と異なる順序で行われてもよい。

上で説明したように、ＳＦＬ制御スキームは、車両速度および／または他の因子（例えば、車両荷重）に応じて、３つの段階を含んでよい。この例では、方法３６００のステップ３６０２は、所与の速度で、水平面上の直線経路に沿って車両（例えば、車両２７００）を運転することを含む。この状況では、合力ベクトルは、重力に実質的に等しく、車両シャシと一直線である。図２７参照。

方法３６００のステップ３６０４は、少なくとも部分的に旋回を生じさせるように計算された量で、旋回によって引き起こされるであろう予想遠心力と反対の方向に、（例えば、傾斜アクチュエータを使用して）シャシを傾斜させることによって、（例えば、ユーザまたは自動誘導システムからの）車両を旋回させる信号に応答することを含む。（遠心力および重力による）合力ベクトルとシャシの正中面との間に、不一致が生じることになる。図３０参照。

車両の速度が選択された第１閾値未満である場合、方法３６００のステップ３６０６は、合力ベクトルが正中面と一直線になり、所望の旋回経路を実質的に辿るように、（例えば、制御器から操舵アクチュエータにコマンドを送ることによって）、車輪を操舵させることを含む。選択された第１速度閾値未満では、車両は、二重入力または二重制御モードで動作すると呼ばれてよい（すなわち、傾斜および操舵の両方が、能動的に制御される）。図２９参照。

車両の速度が選択された第２閾値超である場合、方法３６００のステップ３６０８は、車輪が自在キャスタになることを可能とする、すなわち、車輪に加えるさらなるトルクをゼロとし、それにより、車両の傾きの結果として、車輪がその自然な位置を見つけることを可能とすることを含む。選択された第２速度閾値超では、車両は、自在キャスタまたはＦＴＣモードで動作すると呼ばれてよい（すなわち、傾斜のみが、能動的に制御される）。図２９参照。

車両の速度が第１閾値と第２閾値との間にある場合、方法３６００のステップ３６１０は、旋回を維持し、支持面に対する車輪スクラブを少なくとも部分的に防止するために、操舵システムに選択された量のトルクを加えることを含む。フルトルクからゼロトルクのこの移行領域または移行範囲では、操舵に加えられるトルクのレベルは、所望の特性に応じて、車両速度に比例してよい（例えば、速度と線形関係、または速度と非線形関係にあってよい）。図２９参照。

方法３６００のステップ３６１２は、ステップ３６０４で開始した旋回を終えるために、車両の傾斜を中立位置に戻すことを含む。速度に応じて、上記のように、合力ベクトルの位置合わせを支援または維持するために、車輪は、能動的に、より多くまたは少なく操舵されてよい。図３０参照。

非常に低速、例えば、（第１閾値および第２閾値より低い）第３閾値未満では、シャシ傾斜は、一定に保持されてよいか、または所定位置にロックされてよく、その結果、車輪操舵のみが、選択された車両経路を達成するために利用されてよい。図２８参照。

いくつかの例では、例えば、車両が、第１速度閾値未満の場合、ＬＦＳスキームに従い、第２閾値超では、ＦＴＣスキームに従うように、方法３５００および３６００の態様は組み合わされてよい。

Ｂ３．地形に対する修正
制御スキームにかかわらず、地形変化およびささいな障害物、すなわち、非平面走行面に（自動的に）対処するために、本明細書に記載されたような車両および制御システムがどのように構成されてよいかを記載することは、有益であり得る。図３１〜３４参照。

概して、左右どちらかの車輪の下で障害物３１０２に遭遇している車両３１００は、その命令された傾斜値または範囲から外れて傾斜されることになり、車両を不安定化する。車両安定性は、車輪リンク３１０６に対して車両のシャシ３１０４をリーンすることによって維持および制御され、それにより、水平面（例えば、重力に直交する平面、または理想化された平面走行面）に対してシャシの角度を維持しながら、障害物の結果として車輪リンクが傾斜することを可能とする。これは、車両の傾斜センサ（複数可）によって測定された通りに、合力ベクトルとシャシの正中面との間を一直線に維持することによって達成される。

例えば、障害物３１０２との遭遇時、車両３１００は、直線（図３１参照）またはカーブ（図３３参照）を走行していてよい。いずれの場合も、障害物は、最初に、シャシ３１０４を合力ベクトルからずれて傾斜させる。車両の制御器は、合力ベクトルが正中面と再び一直線になるまでシャシの傾斜角を調節することによって、このずれを補償する。図３２および図３４を参照されたい。図示されたように、リンク変位角Ｔが地形に基づいて変化する一方、水平に対するシャシの初期角度Ａ、Ｂは、制御システムによって維持される。障害物が乗り越えられると、シャシは再び傾斜し、制御システムは、傾斜を調節して補償し、元の構成に戻るであろう。

地形補償は、所望の経路の維持に困難をもたらし得る。したがって、モードにかかわらず、制御システムは、動的条件に対処するために、操舵システムに選択的にトルクを加えるように構成されてよい。

Ｃ．例示的組み合わせおよび追加の例
この節では、傾斜可能車両およびその制御システムの追加の態様および特徴について記載し、一連の段落として限定することなく提示され、そのいくつかまたはすべては、明確さおよび効率のために英数字で指定されてよい。これらの段落の各々は、１つ以上の他の段落、および／または本出願の他の部分からの開示と、任意の他の好適な方法で組み合わされてよい。以下の段落のいくつかは、他の段落を明示的に指し、さらに限定し、好適な組み合わせのいくつかの例を限定することなく提供する。

Ａ０．
１対の車輪および中央フレームが中央フレームの正中面に対して同時に傾斜するように構成されるよう、構成された４節リンクによって、傾斜可能中央フレームに結合された１対の車輪と、
中央フレームに加えられた合力ベクトルに関する方向情報を検出するように構成されたセンサであって、合力ベクトルは、中央フレームに加えられた任意の適用可能な遠心力と組み合わせた重力によって決定される、センサと、
中央フレームに動作可能に結合され、中央フレームを選択的に傾斜させるように構成された第１アクチュエータと、
１対の車輪に動作可能に結合され、１対の車輪を選択的に操舵するように構成された第２アクチュエータと、
合力ベクトルを中央フレームの正中面と一直線に自動的に維持するために、センサからの方向情報に応答して、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータを選択的に制御するように構成された処理論理を含む制御器と
を含む車両。

Ａ１．
センサは加速度計を含む、Ａ０に記載の車両。

Ａ２．
第１アクチュエータはサーボモータを含む、Ａ０またはＡ１に記載の車両。

Ａ３．
制御器は、第１アクチュエータを第２アクチュエータから独立して制御するように構成される、段落Ａ０〜Ａ２のいずれか１つに記載の車両。

Ａ４．
制御器の処理論理は、合力ベクトルと中央フレームの正中面との間に生じるずれに応答して、車輪を操舵するように第２アクチュエータを制御し、その後、中央フレームを傾斜させるように第１アクチュエータを制御することによって、車両の要求された走行経路に応じるようにさらに構成される、段落Ａ０〜Ａ３のいずれか１つに記載の車両。

Ａ５．
制御器の処理論理は、合力ベクトルと中央フレームの正中面との間に生じるずれに応答して、中央フレームを傾斜させるように第１アクチュエータを制御し、その後、車輪を操舵するように第２アクチュエータを制御することによって、車両の要求された走行経路に応じるようにさらに構成される、段落Ａ０〜Ａ４のいずれか１つに記載の車両。

Ａ６．
制御器の処理論理は、車両の速度が選択された閾値超である場合、１対の車輪が自在キャスタになることを可能とするようにさらに構成される、段落Ａ０〜Ａ５のいずれか１つに記載の車両。

Ａ７．
制御器の処理論理は、車両の速度が選択された閾値より小さい場合、１対の車輪に選択された量の操舵トルクを加えるように第２アクチュエータを制御するようにさらに構成される、Ａ６に記載の車両。

Ａ８．
選択された閾値は、第１閾値と規定され、速度が第１閾値未満かつ第２閾値超である場合、選択された量の操舵トルクは、車両の速度と線形関係にある、Ａ７に記載の車両。

Ａ９．
１対の車輪に動作可能に結合されたハンドルバーをさらに含む、段落Ａ０〜Ａ８のいずれか１つに記載の車両。

Ａ１０．
１対の車輪は、第１端部で中央フレームに結合され、車両は、反対側の、中央フレームの第２端部に結合された第３車輪をさらに含む、段落Ａ０〜Ａ９のいずれか１つに記載の車両。

Ａ１１．
第３車輪は、枢動可能継ぎ手で第２端部に結合される、Ａ１０に記載の車両。

Ａ１２．
枢動可能継ぎ手の周りの第３車輪の枢動は、第３車輪と中央フレームとの間に配置されたばねによって減衰される、Ａ１１に記載の車両。

Ｂ０．
傾斜可能車両を自動的に運転するための方法であって、
装輪車の中央シャシ上の合力ベクトルを感知することであって、中央シャシは、４節リンクアセンブリによって１対の横方向に配置された車輪に結合され、中央シャシは左右に傾斜可能であり、４節リンクアセンブリは、車輪を中央シャシと同時に傾斜させるように構成され、中央シャシは正中面を規定する、感知することと、
所望の走行経路に関する情報の受信に応答して、車両の速度を第１閾値および第１閾値より大きい第２閾値と比較することと、
第１閾値より小さい車両の速度に応答して、合力ベクトルと正中面との間のずれが最小限になるように、同時にかつ自動的に車輪を操舵し、中央シャシを傾斜させることによって車両を旋回させることと
を含む、方法。

Ｂ１．
第２閾値より大きい車両の速度に応答して、自動的に中央シャシを傾斜させて車両を旋回させ、１対の車輪が自在キャスタになることを可能とすること
をさらに含む、Ｂ０に記載の方法。

Ｂ２．
第１閾値と第２閾値との間である車両の速度に応答して、車両の速度に対応する選択された量のトルクを加えることによって、自動的に能動的に車輪を操舵すること
をさらに含む、Ｂ０またはＢ１に記載の方法。

Ｂ３．
選択された量のトルクは、車両の速度に線形比例する、Ｂ２に記載の方法。

Ｂ４．
選択された量のトルクは、非線形関係で車両の速度に対応する、Ｂ２に記載の方法。

Ｂ５．
車輪の１つが障害物に遭遇し、合力ベクトルと正中面との間にずれを引き起こすことに応答して、中央シャシを傾斜させて合力ベクトルと一直線にすることによって自動的に補償すること
をさらに含む、段落Ｂ０〜Ｂ４のいずれか１つに記載の方法。

Ｂ６．
障害物を乗り越えた後、中央シャシを元の姿勢に戻すことをさらに含む、Ｂ５に記載の方法。

Ｂ７．
中央シャシに結合された駆動第３車輪を使用して車両を推進することをさらに含む、段落Ｂ０〜Ｂ６のいずれか１つに記載の方法。

Ｂ８．
合力ベクトルは、重力および遠心力から生じる、段落Ｂ０〜Ｂ７のいずれか１つに記載の方法。

利点、特徴、および利益
本明細書に記載された車両およびの制御の異なる実施形態および例は、既知の解決法に対するいくつかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載された例示的実施形態および例は、ライダーの快適性を最大化しながら、装輪車の自動または半自動制御を可能とする。

加えて、いくつかある利益の中でもとりわけ、本明細書に記載された例示的実施形態および例は、移動中、車両を左右に傾斜させて遠心力を補償することによって、ロボット車両または他の車両を自動的に安定化する。

既知のシステムまたは装置は、これらの機能を果たせない。しかしながら、本明細書に記載されたすべての実施形態および例が、同じ利点または同程度の利点を提供するわけではない。

結論
上述の開示は、独立した有用性を有する複数の別個の例を包含してよい。これらの各々は、その好ましい形態（複数可）で開示されているが、本明細書で開示および説明されたようなその特定の実施形態は、多くの変形形態が可能であるため、限定的な意味と見なされるべきではない。節の見出しが本開示内で使用される限り、そのような見出しは単に構成用である。開示の主題は、本明細書に開示された様々な要素、特徴、機能、および／または性質の、すべての新規および非自明の組み合わせおよび組合せの構成要素を含む。以下の特許請求の範囲は、新規および非自明と見なされる、ある組み合わせおよび組合せの構成要素を指摘する。特徴、機能、要素、および／または性質の他の組み合わせおよび組合せの構成要素は、本出願または関連出願からの優先権を主張する出願で特許請求されてよい。そのような特許請求の範囲も、元の特許請求の範囲より広いか、狭いか、等しいか、または異なるかにかかわらず、本開示の主題内に含まれると見なされる。

Claims (20)

1. １対の車輪であって、前記１対の車輪および中央フレームが前記中央フレームの正中面に対して同時に傾斜するように構成されるよう、構成された４節リンクによって、傾斜可能中央フレームに結合された１対の車輪と、
   前記中央フレームに加えられた合力ベクトルに関する方向情報を検出するように構成されたセンサであって、前記合力ベクトルは、前記中央フレームに加えられた任意の適用可能な遠心力と組み合わせた重力によって決定される、センサと、
   前記中央フレームに動作可能に結合され、前記中央フレームを選択的に傾斜させるように構成された第１アクチュエータと、
   前記１対の車輪に動作可能に結合され、前記１対の車輪を選択的に操舵するように構成された第２アクチュエータと、
   前記合力ベクトルを前記中央フレームの前記正中面と一直線に自動的に維持するために、前記センサからの前記方向情報に応答して、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを選択的に制御するように構成された処理論理を含む制御器と
   を含む車両。
2. 前記センサは加速度計を含む、請求項１に記載の車両。
3. 前記第１アクチュエータはサーボモータを含む、請求項１に記載の車両。
4. 前記制御器は、前記第１アクチュエータを前記第２アクチュエータから独立して制御するように構成される、請求項１に記載の車両。
5. 前記制御器の前記処理論理は、前記合力ベクトルと前記中央フレームの前記正中面との間に生じるずれに応答して、前記車輪を操舵するように前記第２アクチュエータを制御し、その後、前記中央フレームを傾斜させるように前記第１アクチュエータを制御することによって、前記車両の要求された走行経路に応じるようにさらに構成される、請求項１に記載の車両。
6. 前記制御器の前記処理論理は、前記合力ベクトルと前記中央フレームの前記正中面との間に生じるずれに応答して、前記中央フレームを傾斜させるように前記第１アクチュエータを制御し、その後、前記車輪を操舵するように前記第２アクチュエータを制御することによって、前記車両の要求された走行経路に応じるようにさらに構成される、請求項１に記載の車両。
7. 前記制御器の前記処理論理は、前記車両の速度が選択された閾値超である場合、前記１対の車輪が自在キャスタになることを可能とするようにさらに構成される、請求項１に記載の車両。
8. 前記制御器の前記処理論理は、前記車両の前記速度が前記選択された閾値より小さい場合、前記１対の車輪に選択された量の操舵トルクを加えるように前記第２アクチュエータを制御するようにさらに構成される、請求項７に記載の車両。
9. 前記選択された閾値は、第１閾値と規定され、前記速度が前記第１閾値未満かつ第２閾値超である場合、前記選択された量の操舵トルクは、前記車両の前記速度と線形関係にある、請求項８に記載の車両。
10. 前記１対の車輪に動作可能に結合されたハンドルバーをさらに含む、請求項１に記載の車両。
11. 前記１対の車輪は、第１端部で前記中央フレームに結合され、前記車両は、反対側の、前記中央フレームの第２端部に結合された駆動第３車輪をさらに含む、請求項１に記載の車両。
12. 傾斜可能車両を自動的に運転するための方法であって、
    装輪車の中央シャシ上の合力ベクトルを感知することであって、前記中央シャシは、４節リンクアセンブリによって１対の横方向に配置された車輪に結合され、前記中央シャシは左右に傾斜可能であり、前記４節リンクアセンブリは、前記車輪を前記中央シャシと同時に傾斜させるように構成され、前記中央シャシは正中面を規定する、感知することと、
    所望の走行経路に関する情報の受信に応答して、前記車両の速度を第１閾値および前記第１閾値より大きい第２閾値と比較することと、
    前記第１閾値より小さい前記車両の前記速度に応答して、前記合力ベクトルと前記正中面との間のずれが最小限になるように、同時にかつ自動的に前記車輪を操舵し、前記中央シャシを傾斜させることによって前記車両を旋回させることと
    を含む、方法。
13. 前記第２閾値より大きい前記車両の前記速度に応答して、自動的に前記中央シャシを傾斜させて前記車両を旋回させ、前記１対の車輪が自在キャスタになることを可能とすること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１閾値と前記第２閾値との間である前記車両の前記速度に応答して、前記車両の前記速度に対応する選択された量のトルクを加えることによって、自動的に能動的に前記車輪を操舵すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記選択された量のトルクは、前記車両の前記速度に線形比例する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記選択された量のトルクは、非線形関係で前記車両の前記速度に対応する、請求項１４に記載の方法。
17. 前記車輪の１つが障害物に遭遇し、前記合力ベクトルと前記正中面との間にずれを引き起こすことに応答して、前記中央シャシを傾斜させて前記合力ベクトルと一直線にすることによって自動的に補償すること
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記障害物を乗り越えた後、前記中央シャシを元の姿勢に戻すことをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記中央シャシに結合された駆動第３車輪を使用して前記車両を推進することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
20. 前記合力ベクトルは、重力および遠心力から生じる、請求項１２に記載の方法。

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