JP4821093B2 - 車両装置 - Google Patents

Description

本発明は、１つ又は２つの車輪で走行する車両装置に関し、特に、車両の走行状態又は走行関連状態を表示して周囲に知らせるようにした車両装置及び車体の傾きのいかんに拘らず前照灯の光軸の方向を一定方向に保持し若しくはその光軸の方向を任意の角度に設定するようにした車両装置に関するものである。

従来の、この種の車両装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、同軸二輪車における姿勢制御方法に関するものが記載されている。この特許文献１に記載された同軸二輪車における姿勢制御方法は、「一対の車輪と、両車輪間に架設された車軸と、車軸上に回動可能に支持された車体と、車体に装着された車輪駆動用モータと、車輪駆動用モータに作動指令を送る制御コンピュータと、車体の傾きを検出する角度検出手段とからなる同軸二輪車において、前記角度検出手段により検出される車体の傾斜角度を短時間間隔にてサンプリングし、車体のサンプリング傾斜角度を状態変数、フィードバックゲインを係数として制御コンピュータ内に予め入力設定された制御入力算出式に前記サンプリング値を代入して演算し、この演算に基づいて車輪駆動用モータの制御トルクを算出し、この算出された制御トルク相当の作動を制御コンピュータから車輪駆動用モータに指令する」ことを特徴としている。

このような構成を有する同軸二輪車における姿勢制御方法によれば、「車体の傾きを検出する角度検出手段により検出される車体の傾斜角度を短時間間隔にてサンプリングし、車体のサンプリング傾斜角度及びフィードバックゲインを係数として制御コンピュータ内に予め入力設定された制御入力算出式にサンプリング値を代入して演算し、この演算に基づいて車輪駆動用モータの制御トルクを算出すると共に、この算出された制御トルク相当の作動を制御コンピュータから車輪駆動用モータに指令して同軸二輪車における姿勢を制御するようにしたので、前記算出結果に基づいて車輪駆動用モータのフィードバック制御が行われ、車体が傾動すれば車輪が車体の傾動方向へ直ちに移動して車体の復元が確実に行われる」等の効果が期待される。

また、従来のこの種の車両装置の他の例としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、不安定車両の走行制御装置に関するものが記載されている。この特許文献２に記載された不安定車両の走行制御装置は、「少なくとも点接触を含み、一直線上に接地点を有する断面円形の回転体とその上方に配置される座席とからなり、該回転体の回転軸線の上方に重心位置を備えてなる不安定車両の走行を制御する装置であって、前記回転軸線と重心位置とを結ぶ線の重力方向に対する傾斜角度及び／又は傾斜角速度を検出する検出手段と、前記回転体に接続され、それを駆動する駆動手段、及び前記検出値を減少させるべく該駆動手段の制御値を決定する制御値決定手段、を備えた」ことを特徴としている。

このような構成を有する不安定車両の走行制御装置によれば、「運転者が車両を所望の方向に傾斜させることによってその方向に走行させることができ、接地面積も少なくて小回りが効き、よって狭隘な個所でも支障なく走行することができる」という効果が期待される。
特開昭６３−３０５０８２号公報 特開平４−２０１７９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された車両装置及び特許文献２に記載された車両装置のいずれの場合においても、運転中の前後走行、加速及び減速、左右操舵、旋回走行、制動動作、人や車等の異常接近を運転者や周囲の者が認識し得る手段、即ち、車体の走行状態又は走行関連状態を表示する表示手段が存在しなかった。そのため、運転者自身或いは周囲の者に対しての危険回避や交通安全対策が十分ではないという課題があった。

また、従来の車両装置においては、車体に前照灯が設置されていないことから、建物内の暗い場所における走行や、夕方から夜にかけての夜間走行等に支障を生じていた。この場合の対策としては、例えば、車体に立設されたハンドルポストに前照灯を取り付けることが考えられる。

ところが、ハンドルポストに前照灯を固定すると、前照灯の光軸の方向が一方向に固定されてしまうため、車体の姿勢変化によってその光軸の方向が簡単に変動してしまい、前照灯の役割が十分には達成されないという問題が生ずることになる。特に、１つ又は２つの車輪で走行する本願発明のような車両装置の場合には、車体の姿勢が頻繁に、しかも四輪車等のように車両姿勢が安定している車両に比べて大きく傾くことがある。その結果、車体の姿勢変動に応じて前照灯の光軸方向が上下方向に頻繁に変動することになり、本来の照射位置を外れてしまうという課題があった。更に、運転者が車体に乗った乗車状態で、走行環境に応じて前照灯の角度を直接手で調整しようとすると、車両装置のバランスを崩すことになって簡単には調節できないという課題もあった。

解決しようとする問題点は、運転中の前後走行、左右操舵、その場旋回、加速及び減速、制動等の走行状態若しくはそれに関連した走行関連状態、及び人や自動車等の接近危険状態に際し、人や自動車等の他者に対してその状態をアピールする手段がなかったことから、危険回避や交通安全対策が十分ではないという点である。

更に、前照灯が車体に一体的に固定されている場合には、車体の傾きに応じて前照灯の光軸が上下方向に変動してしまうために、前照灯の光軸方向が上下方向に頻繁に変動することになり、本来の照射位置を外れてしまうという点である。

本出願の請求項１に記載の車両装置は、１つ又は２つの車輪を回転自在に支持する車体と、１つ又は２つの車輪を回転駆動する１つ又は２つの車輪駆動手段と、車体の走行状態又は走行に関連した状態を検出する状態検出手段と、この状態検出手段により検出される車体の走行状態又は走行関連状態を表示する表示手段と、を設けたことを主要な特徴とする。

本出願の請求項２に記載の車両装置は、状態検出手段は、車体に作用する速度又は加速度に基づき車体の姿勢を検出する加速度センサ又はジャイロセンサからなることを特徴とする。

本出願の請求項３に記載の車両装置は、状態検出手段は、車体に異常接近する物を検出する距離センサからなり、表示手段は警笛であって、距離センサの検出信号に基づき警笛を鳴らすようにしたことを特徴とする。

本出願の請求項４に記載の車両装置は、状態検出手段は、車体に搭乗した運転者の体重移動を検出する荷重センサからなることを特徴とする。

本出願の請求項５に記載の車両装置は、表示手段は、前進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される補助前照灯若しくは制動灯と、旋回走行の速度若しくは加速度に応じて作動される車幅灯と、後進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される後進灯との少なくとも１つであることを特徴とする。

本出願の請求項６に記載の車両装置は、表示手段は、前進走行、後進走行又は旋回走行の速度若しくは加速度に応じて補助前照灯、制動灯、車幅灯又は後進灯を点灯し、点滅し若しくは光を強弱させることを特徴とする。

本出願の請求項７に記載の車両装置は、１つ又は２つの車輪を回転自在に支持する車体と、１つ又は２つの車輪を回転駆動する１つ又は２つの車輪駆動手段と、車体の姿勢変化を検出してその検出信号を出力する姿勢検出手段と、車体又は車体に固定されたハンドルポストに姿勢変更可能に支持されると共に前方を照明可能な前照灯と、姿勢検出手段からの検出信号に基づき前照灯の照明の光軸方向を制御する光軸制御手段と、を設け、車体の姿勢変動に拘わりなく光軸方向を一定方向に保持するようにしたことを主要な特徴とする。

本出願の請求項８に記載の車両装置は、光軸制御手段は、車体の姿勢変動に拘わりなく前照灯の光軸方向を任意の方向に設定可能としたことを特徴とする。

本出願の請求項９に記載の車両装置は、光軸制御手段は、電動モータと、この電動モータの回転力を前照灯に伝達して前照灯を上下方向に回動させるギア列と、を有することを特徴とする。

本出願の請求項１０に記載の車両装置は、光軸制御手段は、前照灯に設けられた錘からなり、この錘の自重によって前照灯の光軸方向を一定方向に保持するようにしたことを特徴とする。

本出願の請求項１１に記載の車両装置は、姿勢検出手段は、車体に作用する速度又は加速度に基づき車体の姿勢を検出する加速度センサ又はジャイロセンサからなることを特徴とする。

本出願の請求項１に記載の車両装置によれば、１つ又は２つの車輪を支持する車体と１つ又は２つの車輪駆動手段と状態制御手段と表示手段とを設ける構成としたことにより、
車両の走行状態や走行関連状態を表示手段で表示して、それらの状態を運転者自身が認識し或いは歩行者等に知らせることができる。

本出願の請求項２に記載の車両装置によれば、状態検出手段を加速度センサ又はジャイロセンサで構成することにより、比較的簡単な構造でありながら車両の走行状態や走行関連状態を確実に検出することができる。

本出願の請求項３に記載の車両装置によれば、状態検出手段を荷重センサで構成することにより、運転者の体重移動による車両の走行状態の変化を確実に検出することができる。

本出願の請求項４に記載の車両装置によれば、状態検出手段を距離センサで構成することにより、歩行者や対向車等が異常に接近するような走行関連状態を確実に検出することができる。

本出願の請求項５に記載の車両装置によれば、表示手段を補助前照灯、制動灯、車幅灯又は後進灯の少なくとも１つで構成することにより、前進走行、後退走行又は旋回走行等の車両の走行状態を、各種のランプにより表示して運転者や周囲の者に知らせることができる。

本出願の請求項６に記載の車両装置によれば、表示手段の補助前照灯、制動灯、車幅灯又は後進灯を走行状態に応じて点灯し、点滅し若しくは光の強弱として表示することにより、点灯の有無や光の強弱等によって車両の走行状態を、運転者や周囲の者に知らせることができると共に、搭乗者が行動・変更を起こす際にマニュアル操作をしなくても、自動的に車体の傾斜や荷重の偏りなどを姿勢検出センサにて検知し、方向指示及び行動表示をするために、搭乗者のスキルを必要とせず、方向指示及び行動表示を忘れることがない。

本出願の請求項７に記載の車両装置によれば、１つ又は２つの車輪を支持する車体と１つ又は２つの車輪駆動手段と姿勢検出手段と前照灯と光軸制御手段とを設ける構成としたことにより、車体の姿勢変動に拘わりなく前照灯の光軸方向を一定方向に保持することができる。そのため、走行状態や路面状態に拘らず、前照灯の光軸方向を常に一定方向に向けて照らすことができ、走行の安全を確保できると共に、歩行者等に対しても、歩行者を直接照らして眩しい思いをさせることがない。

本出願の請求項８に記載の車両装置によれば、光軸制御手段によって前照灯の光軸方向を任意の方向に設定可能な構成としたことにより、前照灯の角度を所望の角度に簡単に変更することができ、希望する範囲を容易に照らすことができる。

本出願の請求９に記載の車両装置によれば、光軸制御手段を電動モータとギア列とで構成することにより、構造が簡単であって安価に製造できる機構によって前照灯を確実に回動動作させることができる。

本出願の請求項１０に記載の車両装置によれば、光軸制御手段を錘で構成することにより、構造が極めて簡単であって安価に製造できる機構によって前照灯を確実に一定方向に向けさせることができる。

本出願の請求項１１に記載の車両装置によれば、姿勢検出手段を加速度センサ又はジャイロセンサで構成することにより、比較的簡単な構造でありながら車体の姿勢変化を確実に検出することができる。

車体の傾きのいかんに拘らず前照灯の光軸を一定方向に保持し若しくは任意の角度に設定できるようにすると共に、運転中の前後走行、加速及び減速、左右操舵等の走行状態若しくは挙動等を周囲の者にアピールできる車両装置を、簡単な構造によって実現した。

図１〜図１５は、本発明の実施の形態を示すものである。即ち、図１は本発明の車両装置の第１実施例を正面側から見た斜視図、図２は図１の車両装置に人が搭乗した状態を正面側から見た斜視図、図３は同じく背面側から見た斜視図、図４は車両の前進走行の説明図、図５は同じく制動時の説明図、図６は左旋回時の説明図、図７は右旋回時の説明図、図８は後進走行の説明図、図９は前方に障害物があるときの説明図である。

また、図１０Ａ，Ｂは本発明の車両装置の第２実施例を示す背面図及び側面図、図１１Ａ，Ｂは図１０の車両装置の姿勢変化を示す説明図、図１２Ａ，Ｂ，Ｃは図１０に示す前照灯の第１実施例の側面図，正面図，断面図、図１３Ａ，Ｂ，Ｃは図１０に示す前照灯の第２実施例の側面図，正面図，断面図、図１４は図１０の車両装置の構成を示すブロック図、図１５は同じく前照灯光軸の自動補正の制御ブロック図である。

まず、図１乃至図９を参照して、本発明の車両装置の第１実施例を説明する。図１〜図３は、本発明の車両装置を二輪車に適用したものである。この第１実施例で示す二輪車６１は、車両自体の走行状態やその走行に関連した周囲の状態等の走行関連状態を表示手段によって表示可能に構成されている。この二輪車６１の目的は、運転中の前後走行、左右操舵、その場における旋回、加速減速及び制動、並びに人や自動車等の接近状態に際し、人や自動車等の他者に対しての危険回避及び交通安全手段としての認知をさせることである。そして、この二輪車６１の走行又は運転中の走行状態又は走行に関連した状態を周辺の他者へアピールして認知させることにより、事故災害の発生を未然に防止することにある。

この二輪車６１は、後述する第２実施例の二輪車１と比べて各部の形状が若干異なるが、その基本的構成は異なるものではない。即ち、二輪車６１は、人が搭乗可能な車体としてのステップベース６２と、このステップベース６２の左右両側に配置された２つの車輪駆動ユニット６３Ｌ，６３Ｒと、それぞれの車輪駆動ユニット６３Ｌ，６３Ｒに個別に回転駆動自在に支持された２つの車輪６４Ｌ，６４Ｒと、ステップベース６２に固定されたハンドルポスト６６と、このハンドルポスト６５の上部に取り付けられたマニュアル操作部６６及び表示装置６７等を備えて構成されている。

ステップベース６２は、人を乗せることができる扁平な筐体又は板体から構成されている。図１及び図２に示すように、ステップベース６２の前面の左右両側には左右の方向指示器７０Ｌ，７０Ｒが設けられている。また、図３に示すように、ステップベース６２の後面には、左右両側に配置された制動灯（ブレーキランプ）７１Ｌ，７１Ｒと、中央部に配置された後進灯（バックランプ）７２が設けられている。一般的に、左右の方向指示器７０Ｌ，７０Ｒはオレンジ色の表示灯であり、左右の制動灯７１Ｌ，７１Ｒは赤色の表示灯であって、後進灯７２は白色の表示灯であるが、これに限定されるものではない。

ハンドルポスト６６は、コ字状に折り曲げ形成されたパイプ状の部材からなり、ステップベース６２に対して少々前傾状態となるように取り付けられている。このハンドルポスト６６の左右両側の高さ方向中途部には、左右の車幅灯（サイドランプ）７３Ｌ，７３Ｒがそれぞれ側方に向けて取り付けられている。

また、ハンドルポスト６６の上部に取り付けられた表示装置６７は、側面形状がＬ字状に形成された筐体から構成されている。この表示装置６７の内側には、図３に示すように、走行に関する各種の情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示器７４が取り付けられている。この表示器７４では、例えば、スピードメータ、ナビゲーション等を表示するようにする。

表示装置６７の外面である正面には、図１及び図２に示すように、前照灯７５と左右の補助前照灯７６Ｌ，７６Ｒと警報器７７とが設けられている。一般的に、前照灯７５及び左右の補助前照灯７６Ｌ，７６Ｒは白色の表示灯であり、警報器７７は、音によって危険な状態を周囲の者に知らせるものである。

マニュアル操作部６６は、二輪車６１を運転者が走行・操舵するために用いられるもので、例えば、車両を加速させるアクセル装置、車両を減速させるブレーキ装置、左右方向に旋回させる操舵装置等から構成されている。更に、ステップベース６２には、図示しないが、車輪駆動用モータに駆動信号を出力する制御装置と、車体の傾きを検出する姿勢検出センサが設けられている。

このような構成を有する二輪車６１では、姿勢検出センサにより検出される車体の傾斜角度を短時間間隔にてサンプリングし、車体のサンプリング傾斜角度を状態変数、フィードバックゲインを係数として制御装置により、その制御コンピュータ内に予め入力設定された制御入力算出式にサンプリング値を代入して演算する。この演算に基づいて車輪駆動用モータの制御トルクを算出し、この算出された制御トルクに相当する作動に対応した制御信号を、制御コンピュータから車輪駆動用モータに出力する。そして、運転者が前記危険回避・事故災害回避を行うために、例えば、道路交通法においては３秒前にマニュアル操作部６６をマニュアル操作して、制動灯７１Ｌ，７１Ｒと方向指示器７０Ｌ，７０Ｒと車幅灯７３Ｌ，７３Ｒと補助前照灯７６Ｌ，７６Ｒと警報器７７等を適宜に表示又は動作させ、人や自動車等の他者に対してアピールして認知させるようにする。

この二輪車６１によれば、車体を前方に傾けると、その角度変化を加速度センサやジャイロセンサ等の姿勢検出センサが検出してその検出信号を制御装置に供給し、この検出信号を受けた制御装置が車体の角度変化に応じた駆動信号を車輪駆動用モータに出力することにより、二輪車６１が前進走行される。同様に、車体を後方に傾けると、その角度変化を姿勢検出センサが検出してその検出信号を制御装置に供給し、この検出信号を受けた制御装置が車体の角度変化に応じた駆動信号を車輪駆動用モータに出力することにより、二輪車６１が後進走行される。

この際、二輪車６１の前進走行における加速度や速度レベルに応じて、補助前照灯７６Ｌ，７６Ｒ等を点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させて自動表示させるようにする。後進走行の場合も同様であり、後進走行における加速度や速度レベルに応じて、後進灯７２を点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させて自動表示させるようにする。また、前進走行と後進走行の動作を組み合わせ、前進中に車体を徐々に後方へ傾斜させることによって制動作用を生じさせることができるが、この角度変化を姿勢検出センサで検出し、その検出信号を制御装置に供給して車体の角度変化に応じて車輪駆動用モータを制御すると共に、これを制動灯７１Ｌ，７１Ｒの点灯等によって自動表示させるようにする。

二輪車６１の旋回時においては、マニュアル操作部６６のマニュアル操作によって、左右の方向指示器７０Ｌ，７０Ｒや車幅灯７３Ｌ，７３Ｒを点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させて自動表示させるようにする。また、例えば、ステップベース６２上に一対の荷重センサを設け、運転者の左右方向への体重移動によって旋回動作を検出する構成とし、これによって左右の方向指示器７０Ｌ，７０Ｒや車幅灯７３Ｌ，７３Ｒを点灯等してもよい。また、人や障害物が異常に近づく等の接近危険状態においては、車体に距離センサを設け、この距離センサで障害物等との距離を検出して、警報器７７を鳴らすようにする。なお、走行中は相互安全のために、前照灯７５や車幅灯７３Ｌ，７３Ｒ等を点灯するとよい。

これらにおける運転者の行動と表示手段の関係を、図４乃至図９を用いて詳細に説明する。図４は、二輪車６１の前進走行中の行動・状態を示す図である。車体６２を前方に傾ける（運転者の重心位置を前方に移動する。）と、二輪車６１を前進走行させることができるが、この車体６２の前方傾斜及び運転者の挙動を姿勢検出センサによって加速度若しくは速度として検出する。これにより、運転者が自分で操作することなく、自動的に車体の傾斜及び運転者の挙動に対応する表示方法である補助前照灯７６Ｌ，７６Ｒ等を点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させる。この表示により、二輪車６１の前進走行速度を公知させ、走行中であることを自動表示して知らせることができる。

図５は、二輪車６１の前進走行中における制動動作を示す図である。車体６２を後方に傾ける（運転者の重心位置を後方に移動する。）ことで制動させることができるが、この車体６２の後方傾斜及び運転者の挙動を姿勢検出センサによって加速度若しくは速度として検出する。これにより、運転者が自分で操作することなく、自動的に車体の傾斜及び運転者の挙動に対応する表示方法である制動灯７１Ｌ，７１Ｒ等を点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させる。この表示により、二輪車６１の制動動作を公知させ、後方の追尾者に対して警告を行い、速度を落とすことを公知させ、停車中であることを自動表示して知らせることができる。

図６は、二輪車６１の左旋回における行動・状態を示す図である。二輪車６１の左旋回においては、荷重センサを用いて運転者の左右方向への体重移動を検知することにより、自動的に左側の方向指示を発動し、これに対応した左側方向指示器７１Ｌを自動的に点灯表示させる。これにより、後方の追従者や指示方向側にいる周辺者に警告し、それを認知させることができる。

図７は、二輪車６１の右旋回における行動・状態を示す図である。同様に、二輪車６１の右旋回においては、荷重センサを用いて運転者の左右方向への体重移動を検知することにより、自動的に右側の方向指示を発動し、これに対応した右側方向指示器７１Ｒを自動的に点灯表示させる。これにより、後方の追従者や指示方向側にいる周辺者に警告し、それを認知させることができる。

図８は、二輪車６１の後進走行中における行動・状態を示す図である。前進中に車体６２を徐々に後方に傾けることで制動作用（効果）を得られるが、この車体６２の後方傾斜及び運転者の挙動を姿勢検出センサによって加速度若しくは速度として検出する。これにより、運転者が自分で操作することなく、自動的に車両の後進走行に対応する表示方法である後進灯７２を点灯し、点滅し、若しくは光を強弱させる。この表示により、二輪車６１の後進走行を公知させ、後方の視界を確保すると共に後方の追尾者に対して警告を行い、速度を落とすことを公知させることを自動表示して知らせることができる。

図９は、二輪車６１の前進走行中における接近危険状態を示す図である。前進走行中に、人や障害物が近づいてきた接近危険状態においては、距離センサによって障害物との距離を検出する。そして、障害物が所定距離以上に近づいたとき（例えば、半径３ｍ等）に、警報器７７を鳴らすようにする。これにより、運転者が自分で操作することなく、自動的に障害物が近づいたことに対応する表示方法である警報器７７を鳴らして、障害物等が所定の領域内に侵入したことを公知させ、周囲の者に対して警告を行い、危険であることを知らせることができる。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、二輪車に適用した例について説明したが、１個の車輪に台車を搭載した一輪車である車両装置に用いることができる。この一輪車の場合、左右方向への旋回走行を考慮すると、１個の車輪の形状は球体或いは樽形状とするのが好ましい。

次に、図１０乃至図１５を参照して、本発明の車両装置の第２実施例を説明する。図１０Ａ，Ｂは、本実施例の車両装置を二輪車に適用したものである。この二輪車１は、運転者が車体２に搭乗した状態において、立った状態でアクセルを操作して左右の車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒを駆動して左右の車輪４Ｌ，４Ｒを回転することにより、その車両を前進走行、後進走行及びこれらに関連する左右方向への旋回走行を行うことができる。

図１０Ａ，Ｂに示すように、二輪車１は、人が搭乗可能な車体の一具体例を示すステップベース２と、このステップベース２の左右両側に配置された２つの車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒと、それぞれの車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒに個別に回転駆動自在に支持された２つの車輪４Ｌ，４Ｒと、ステップベース２の前側中央部に設けられた本体ベース５と、この本体ベース５に固定されたハンドルポスト６と、このハンドルポスト６の上部に取り付けられたハンドル７及び前照灯８等を備えて構成されている。

ステップベース２は、人を乗せることができる平板状の部材からなり、その左右両側の略中央部には、上方に立ち上げられたブラケットがそれぞれ設けられている。各ブラケットには、左右の車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒがそれぞれ個別に取り付けられている。各車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒは、それぞれ車輪駆動モータを備えており、それぞれの回転軸部の外面に左右の車輪４Ｌ，４Ｒがボルト及びナットからなる固着手段によってそれぞれ着脱可能に固定されている。

左右の車輪４Ｌ，４Ｒは、適当な強さを備えた柔軟性のあるもの、例えば、空気入りタイヤが用いられている。即ち、各車輪４Ｌ，４Ｒは、車輪駆動モータの出力軸に固定される円盤状のホイールベースと、このホイールベースの外周面に装着されたゴム製のタイヤとから構成され、タイヤに適当な圧力の空気が充填されている。更に、各車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒには、図１４に示すように、車輪駆動モータの回転軸の回転角度を検出するための角度検出器１３Ｌ，１３Ｒが設けられている。

本体ベース５は、ステップベース２の上面を左右方向に仕切るように設けられた箱状の部材からなる。この本体ベース５内に、車体２の姿勢変化を検出してその検出信号を出力する姿勢検出手段である姿勢検出センサ９と、この姿勢検出センサ９からの検出信号に基づき前照灯８の照明の光軸方向を上下方向に制御する光軸制御手段１０とが収納されている。姿勢検出センサ９としては、例えば、車体２に作用する速度又は加速度を検出し、この速度又は加速度に基づいて車体の姿勢（前傾状態、後傾状態、左右に傾いた状態、或いはこれらが組み合わされた傾いた状態）を検出することができる加速度センサ又はジャイロセンサその他の車体の傾きを検出できる装置を用いることができる。

図１４に示すように、光軸制御手段１０としては、例えばマイクロコンピュータによって構成される制御装置を用いることができる。制御装置１０は、Ａ／Ｄ変換回路１１と演算回路１２とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置（メモリー）１４等を備えて構成されている。このような構成を有する制御装置１０に、右用の駆動回路１５Ｒを介して右側の車輪駆動ユニット３Ｒが接続され、左用の駆動回路１５Ｌを介して左側の車輪駆動ユニット３Ｌが接続されている。更に、制御装置１０には、電源の一具体例を示すバッテリー１６が接続されている。このバッテリー１６は、非常停止用スイッチ１７を介して左右の駆動回路１５Ｌ，１５Ｒに接続されている。

制御装置１０のＡ／Ｄ変換回路１１には姿勢検出センサ９が接続されており、この姿勢検出センサ９で検出された車体２の姿勢の変化である、ピッチング（２つの車輪４Ｌ，４Ｒの軸方向と直交する前後方向に傾くように動く振動）、ローリング（２つの車輪４Ｌ，４Ｒの軸方向と直交する前後方向を中心として左右方向に傾くように動く振動）、ヨーイング（車体と垂直をなす上下方向を中心として時計方向及び反時計方向に回転するように動く振動）等の情報が入力される。これらの検出信号に基づいて制御装置１０は、所定の走行状態を維持するための制御信号を左右の駆動回路１５Ｌ，１５Ｒに出力し、左右の車輪４Ｌ，４Ｒを駆動制御する。

ハンドルポスト６は、ステップベース２の上面に略垂直に立設されていて、その上端には、この二輪車１を起動するための電源スイッチ２０が設けられている。ハンドル７は、ハンドルポスト６の上端に固定される固定部７ａと、この固定部７ａの上端に固定されて横方向に延在された把持部７ｂとから構成されている。ハンドル７の把持部７ｂの一端には、左右の車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒの回転速度を増減変化させて前進方向及び後進方向への加速及び減速を行うアクセルグリップ２１が設けられている。

また、ハンドルポスト６の上部の前面には、前照灯８が上下方向へ角度変更自在に取り付けられている。この前照灯８は、図１２Ａ、Ｂ及びＣに示すような構成を有している。即ち、前照灯８は、所定の配線パターンが設けられ且つ円盤状に形成された回路基板２２と、この回路基板２２の前面に実装された光源の一具体例を示す複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）２３と、これら複数個の発光ダイオード２３と回路基板２２との間に介在された反射板２４と、回路基板２２を保持するレンズハウジング２５等から構成されている。光源としては、この実施例で示すＬＥＤに限定されるものではなく、例えば、白熱灯その他各種の発光装置を用いることができる。

反射板２４は、複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）２３を位置決めしたり、光源背面に向かう漏れ光を前面に反射させるものである。この反射板の材質としては、例えば、光を良く反射する白色の合成樹脂や、その合成樹脂の表面にクロムメッキ等を施して反射効率を高めたものを用いることが好ましい。しかしながら、反射板の材質は、合成樹脂に限られるものではなく、アルミニウム合金その他の金属を用いることもできる。

レンズハウジング２５は、回路基板２２の一部と共に複数個の発光ダイオード２３が挿入される円形の光源収納部２６を有する一面が閉じられた円筒状の部材からなる。この光源収納部２６の閉じ側の外面には、球面状に膨出されたレンズ部２５ａが発光ダイオード２３の数と同じ数だけ設けられている。このレンズ部２５ａは、光源から放射された光を目的の照射位置に集光するためのものである。このレンズ部２５ａと反対側の光源収納部２６の開口側端縁には、回路基板２２を保持するための複数本の係止爪２８が円周方向に略等間隔に設けられている。これら複数本の係止爪２８で回路基板２２を係止することにより、回路基板２２を介して発光ダイオード２３の脱落が防止されている。

レンズハウジング２５の外周面には、半径方向外側に突出する一対の回動軸部２７ａ，２７ｂが設けられている。この一対の回動軸部２７ａ，２７ｂを介してレンズハウジング２５が、ハンドルポスト６に固定されるフレーム３０に回動自在に支持されている。フレーム３０は、一対の回動軸部２７ａ，２７ｂをそれぞれ支持する第１及び第２の軸支持片３１，３２と、第１の軸支持片３１に一体に設けられたブラケット片３３とを有している。第２の軸支持片３２は、第１の軸支持片３１に対して固定ネジ３４によって着脱可能に締付固定されている。これにより第２の軸支持片３２が第１の軸支持片３１に対向され、その重なり合う位置に軸受穴３１ａ，３２ａがそれぞれ設けられている。

第１及び第２の軸支持片３１，３２の各軸受穴３１ａ，３２ａには、環状をなす軸受リング３５がそれぞれ装着されている。軸受リング３５は、潤滑材が添加された無給油軸受であり、この軸受リング３５を介してレンズハウジング２５の一対の回動軸部２７ａ，２７ｂがフレーム３０に回動自在に支持されている。更に、第１の回動軸部２７ａには従動ギア３７が回転方向へ一体となるよう圧入等の固着手段によって嵌合固定されている。

従動ギア３７は第１の軸支持片３１の内側に配置されていて、その歯数よりも少ない歯数の原動ギア３８が噛合されている。原動ギア３８は、前照灯用の駆動モータ４０の回転軸４０ａに一体的に固定されている。そして、駆動モータ４０がブラケット片３３に固定されている。この駆動モータ４０は、図１４に示すように、駆動回路４１を介して制御装置１０に接続されている。この制御装置１０から出力される制御信号で駆動回路４１を介して駆動モータ４０を回転駆動することにより、前照灯８を上下方向に回動させて、その照明の光軸角度を上下方向に調整することができる。

この前照灯８の光軸は、車体２の姿勢変動に拘わりなく常に一定方向（例えば、水平方向）に向くように設定しておくことができ、また、その場その場に応じて任意の角度に設定することもできる。前照灯８の光軸の方向を一定方向に保持する場合は、前述した姿勢検出センサ９で車体の姿勢を常に検出し、その検出信号を制御装置１０に入力して左右の車輪駆動ユニット３Ｌ，３Ｒを制御することによって実行することができる。また、図１４に示すように、光軸調整器４４を設けて制御装置１０に接続し、光軸調整器４４で制御装置１０の出力を調整可能とすることにより、前照灯８の光軸の方向を任意の角度に設定することができる。

このような光軸調整器４４としては、例えば、可変抵抗器からなるボリュウムであってもよく、また、オン・オフスイッチであってもよい。光軸調整器４４として可変抵抗器を用いる場合には、その操作量に応じて前照灯８の光軸の角度調整を行うことができる。一方、光軸調整器４４としてオン・オフスイッチを用いる場合には、１回のスイッチ操作によって予め設定された所定角度を一度に調整することができる。図１０Ａ，Ｂ及び図１１Ａ，Ｂに示す符号３９は、二輪車１を手に提げて持ち運ぶための取手である。

図１５は、このような構成を有する前照灯光軸自動補正の制御ブロックを示すものである。この制御を行う制御装置１０に、まず、姿勢検出センサ９で検出された車体２のピッチングに対応したピッチ角に関する情報と、前照灯８の光軸方向を一定（例えば、水平面と平行をなす角度、或いは運転者によって予め設定された角度）に保持する基準値（設定角度）に対応した情報が入力される。これらの情報を制御装置１０が比較演算し、その差に応じた制御信号を駆動回路４１に出力する。これにより、前照灯８の光軸を一定方向に復帰させるように前照灯用駆動モータ４０が回転駆動され、その光軸が所定方向に復帰される。

なお、前記基準値は、運転者が光軸調整器４４を操作することによって変更することができる。かかる場合には、光軸調整器４４によって新たに設定された基準値を基準にして、その設定位置に光軸を復帰させるように前照灯８の光軸角度が制御される。

図１１Ａ，Ｂは、前述したように角度調整される前照灯８の、実際の動作を説明するものである。図１１Ａに示すように、車両が後方にピッチングすることによって車体２が後方に傾くと、ステップベース２上の本体ベース５に内蔵された姿勢検出センサ９によってそのピッチ角が検出される。これに対して、検出されたピッチ角と予め設定された基準値（ここでは、水平面と平行をなす角度）とが制御装置１０によって比較演算され、その演算結果に基づき検出値が基準値と等しくなるように制御装置１０が制御信号を出力する。

これにより、制御装置１０から出力された制御信号が駆動回路４１を介して駆動モータ４０に供給され、この駆動モータ４０が所定方向に回転駆動される。そして、駆動モータ４０の回転力が原動ギア３８及び従動ギア３７を介してレンズハウジング２５に伝達され、このレンズハウジング２５が光軸を水平方向へ向けるように回転される。その結果、前照灯８の光軸が水平方向に向けられ、その水平方向に光が照射される。

図１１Ｂは、車両が前方にピッチングすることによって車体２が前方に傾いた状態を示すものである。この状態においても、前述した図１１Ａの場合と同様の制御が行われ、同じく前照灯８の光軸が水平方向に向けられて、その水平方向に光が照射されることになる。なお、前照灯８は、ハンドル７に取り付けるようにしてもよく、また、ステップベース２や本体ベース５に取り付けるようにしてもよい。

図１３Ａ，Ｂ及びＣは、本発明に係る前照灯の第２実施例を示すものである。この第２実施例として示す前照灯５０は、前述した前照灯光軸自動補正機構を簡略化したもので、駆動モータ４０のような動力装置を用いることなく、構成部品の自重によって常に光軸が水平方向に向くように構成したものである。この実施例で示す前照灯５０が、前述した実施例の前照灯８と異なるところは、レンズハウジングに錘が設けられている点と、回転ダンパを設けた点である。そこで、図１３Ａ〜Ｃにおいて、図１２Ａ〜Ｃに示した前照灯８と同一部分には同一符号を付して、重複した説明を省略する。

レンズハウジング５１には、前照灯５０の光軸を常に重力に対して直角となるように自重によって矯正する錘５２が設けられている。錘５２は、レンズハウジング５１の外周面であって、一対の回動軸部２７ａ，２７ｂを結ぶ軸心線と直交する方向の一側に固定されている。錘５２の材質は、例えば鉛等のように比重の十分に大きな金属が好適である。この錘５２によるレンズハウジング５１の回転速度を減少させて緩やかに回転駆動させるために、一方の回動軸部２７ａには、回転ダンパ５３が設けられている。

回転ダンパ５３は、回動軸部２７ａに固定された複数枚の回転羽根５４と、これらの回転羽根５４を回転可能に覆う羽根ケース５５と、この羽根ケース５５内に充填されたオイル等の液体とから構成されている。この回転ダンパ５３は、密閉された羽根ケース５５内を回転羽根５４が回転する際に、回転羽根５４と液体との間に生ずる摩擦抵抗によってレンズハウジング５１の回転速度を減少させるようにしたものである。羽根ケース５５は、フレーム３０に固定されている。なお、羽根ケース５５内に充填される液体に代えて、回動軸部２７ａ又は回転羽根５４に摩擦部材を接触させて摩擦力を生じさせる構成としてもよい。

フレーム５６は、一対の軸支持片５６ａ，５６ｂと、これらと一体に形成された固定部５６ｃとからなり、駆動モータが固定されるブラケット片は設けられていない。その他の構成は、前記実施例と同様である。

このような構成を有する前照灯５０を用いることによっても、車両のピッチ軸回転振動に対して、常に前照灯５０の光軸を水平方向に向けておくように制御することができる。しかも、前照灯５０には回転ダンパ５３が設けられているため、レンズハウジング５１の回転振動を抑制することができる。なお、この実施例に係る前照灯５０によれば、前記実施例の駆動モータ４０を用いた前照灯８に比べて、車両ピッチに対する制御の追従性は若干劣るが、安価に製造することができ、低コストで実現可能である。

本発明の車両装置の第１実施例を正面側から見た斜視図である。 本発明の車両装置の第１実施例を示すもので、人が搭乗した状態を前側から見た斜視図である。 本発明の車両装置の第１実施例を示すもので、人が搭乗した状態を後側から見た斜視図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、前進走行時において前照灯等を点灯・点滅等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、制動・停止時において制動灯等を点灯・点滅等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、左旋回時において左方向指示灯等を点灯・点滅等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、右旋回時において右方向指示灯等を点灯・点滅等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、後進走行時において後進灯等を点灯・点滅等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第１実施例の動作を説明するもので、人等が異常接近したことにより警笛等を鳴らす等させた状態の説明図である。 本発明の車両装置の第２実施例を示すもので、同図Ａは背面図、同図Ｂは側面図である。 本発明の車両装置の第２実施例の動作を説明するもので、同図Ａは車両後方に車体が傾いた状態の側面図、同図Ｂは車両前方に車体が傾いた状態の側面図である。 図１０の車両装置の前照灯の第１実施例を示すもので、同図Ａは側面図、同図Ｂは正面図、同図Ｃは同図ＢのＸ−Ｘ線断面図である。 図１０の車両装置の前照灯の第２実施例を示すもので、同図Ａは側面図、同図Ｂは正面図、同図Ｃは同図ＢのＹ−Ｙ線断面図である。 本発明の車両装置の第２実施例の構成を示すブロック図である。 本発明の車両装置の第２実施例の前照灯光軸の自動補正の制御ブロック図である。

符号の説明

１，６１…二輪車（車両装置）、 ２，６２…ステップベース（車体）、 ３Ｌ，３Ｒ，６３Ｌ，６３Ｒ…車輪駆動ユニット、 ４Ｌ，４Ｒ，６４Ｌ，６４Ｒ…車輪、 ５…本体ベース、 ６，６５…ハンドルポスト、 ８，５０，７５…前照灯（表示手段）、 ９…姿勢検出センサ（姿勢検出手段）、 １０…制御装置、 ２２…回路基板、 ２３…発光ダイオード（光源）、 ２５，５１…レンズハウジング、 ３０，５６…フレーム、 ４０…駆動モータ（光軸制御手段）、 ５２…錘（光軸制御手段）、 ５３…回転ダンパ、 ６７…表示装置、 ７０Ｌ，７０Ｒ…方向指示器（表示手段）、 ７１Ｌ，７１Ｒ…制動灯（表示手段）、 ７２…後進灯（表示手段）、 ７３Ｌ，７３Ｒ…車幅灯（表示手段）、 ７６Ｌ，７６Ｒ…補助前照灯（表示手段）、７７…警報器（表示手段）

Claims (4)

1. １つ又は２つの車輪を回転自在に支持する車体と、
   前記１つ又は２つの車輪を回転駆動する１つ又は２つの車輪駆動手段と、
   前記車体の走行状態又は走行に関連した状態を検出する状態検出手段と、
   前記状態検出手段により検出される前記車体の走行状態又は走行関連状態を周囲の者へ表示する表示手段と、を設け、
   前記表示手段は、前進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される補助前照灯と、旋回走行の速度若しくは加速度に応じて作動される車幅灯と、後進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される後進灯との少なくとも１つであり、
   前記状態検出手段は、前記車体に作用する速度又は加速度に基づき当該車体の姿勢を検出する加速度センサ又はジャイロセンサからなることを特徴とする車両装置。
2. １つ又は２つの車輪を回転自在に支持する車体と、
   前記１つ又は２つの車輪を回転駆動する１つ又は２つの車輪駆動手段と、
   前記車体の走行状態又は走行に関連した状態を検出する状態検出手段と、
   前記状態検出手段により検出される前記車体の走行状態又は走行関連状態を周囲の者へ表示する表示手段と、を設け、
   前記表示手段は、前進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される補助前照灯と、旋回走行の速度若しくは加速度に応じて作動される車幅灯と、後進走行の速度若しくは加速度に応じて作動される後進灯との少なくとも１つであり、
   前記状態検出手段は、前記車体に搭乗した運転者の体重移動を検出する荷重センサからなることを特徴とする車両装置。
3. 前記表示手段は、前進走行、後進走行又は旋回走行の速度若しくは加速度に応じて前記補助前照灯、車幅灯又は後進灯を点灯し、点滅し若しくは光を強弱させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両装置。
4. １つ又は２つの車輪を回転自在に支持する車体と、
   前記１つ又は２つの車輪を回転駆動する１つ又は２つの車輪駆動手段と、
   前記車体又は当該車体に固定されたハンドルポストに姿勢変更可能に支持されると共に前方を照明可能な前照灯と、
   前記前照灯の照明の光軸方向を制御する光軸制御手段と、を設け、
   前記前照灯は、
   回路基板と、
   前記回路基板の前面に実装された光源と、
   前記光源と前記回路基板との間に介在される反射板と、
   前記回路基板を保持するレンズハウジングと、
   前記光軸制御手段であって、前記車体の姿勢変動に拘わりなく前記光軸方向を一定方向に保持する錘と、
   一対の回転軸部を介して前記レンズハウジングを回動自在に支持するフレームと、
   回転ダンパと、を設け、
   前記回転ダンパは、前記回動軸部に固定された複数枚の回転羽根と、前記回転羽根を回転可能に覆う羽根ケースと、前記羽根ケース内に充填された液体と、から構成されていることを特徴とする車両装置。

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