JP6090125B2 - 乗り物 - Google Patents

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Description

本発明は、乗り物に関するものである。
従来、乗り物として、例えば特開2012−111305号公報に記載されるように、運転者が運転座席に座り、運転操作を行うものが知られている。この乗り物は、運転者が座る運転座席として、水平方向に向けた座部の後方から上方に延びる背もたれ部を有するものを備えている。運転者は、その運転座席に腰掛け、背もたれ部に腰および背中を付け、運転座席から前方に脚を出して着座し、運転操作を行う。すなわち、運転者は、足を腰および膝よりも前に置き、背中を背もたれ部に預ける姿勢で乗り物を運転することとなる。
特開2012−111305号公報 特開2007−112230号公報 特開平09−315177号公報 特開平08−221146号公報 特開平08−113063号公報 特開2001−260057号公報
このような乗り物において、健康志向に沿った運転姿勢で運転操作が行えるものの開発が望まれている。例えば、上述した乗り物においては、運転者が足を腰および膝よりも前方に置き背中を背もたれ部に預ける姿勢で運転している。この場合、前方に伸ばした脚のハムストリングス筋の影響で骨盤に後傾モーメントが発生し、この骨盤の後傾に伴い、運転者は猫背となりやすい。また、上体部分の重力を受ける力点(例えば、腰椎)と座面反力の力点(例えば、座骨付近)が側面視で前後方向にずれていることにもより、骨盤に後傾モーメントが発生してしまい、この骨盤後傾に伴い、運転者は猫背姿勢となりやすい。このため、健康上において、必ずしも良好な運転姿勢とは言い難いものとなってしまう。また、このような運転姿勢では、普段の生活で使っている筋力があまり使用されない状態で運転操作が行われることとなり、筋力活用の不足から脊髄回りの筋力のバランスの不整合を招くことも懸念される。
このように、本技術分野においては、良好な運転姿勢で筋力を活用した運転操作を可能とすることにより健康志向に沿う乗り物の開発が望まれている。
本願の発明者は、乗り物の運転姿勢の研究を重ねた結果、運転姿勢を乗馬姿勢にできるだけ近づけることで健康上、良好な運転姿勢となり、乗り物の加減速操作において体幹筋力を活用して操作できる乗り物を見出した。
そこで、本発明の一側面に係る乗り物は、本体に固定して取り付けられ、乗員が跨ることにより着座可能な着座部と、前記着座部より下側であって前記着座部を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられ、着座した前記乗員の足を載置するための足載置部と、前記着座部の前方であって、かつ、前記着座部の上側の位置に配置され、前記乗員の手によって握られて操作されるものであって、前記本体に対して前方及び後方に倒れるように構成され、前方に倒すことにより加速操作を可能とし、後方に倒して減速操作を可能とする把持部と、左右一対の側輪と、を備え、前記足載置部は、前記着座部の下方側であって前後方向において前記着座部と同一の位置に設けられ、かつ、前記左右一対の側輪の間に設けられ、前記左右一対の側輪は、前輪と後輪の間の位置に設けられて構成される。
この乗り物によれば、着座部の下側であってその着座部を挟んだ左右の位置に足載置部が設けられることにより、乗員が着座部に着座し足載置部に足を載置した際に乗員の頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となる。このため、着座により乗員の骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、健康上において良好な運転姿勢をとることができる。
また、把持部を前方に倒すことにより加速操作が行われ、把持部を後方に倒すことにより減速操作が行われる。これにより、加減速操作を行うためには、乗員の頭、腰、足がほぼ一直線に位置するような運転姿勢から把持部を前方又は後方へ倒し込む姿勢を取ることになり、この姿勢自体が路面から駆動力又は制動力のベクトルの向きと一致するため、ハンドルやシートの背もたれに頼ることなく加減速操作が可能となり、その加減速操作を通じて体幹筋力が活用され、健康志向に沿った運転操作が可能となる。
また、本発明の一側面に係る乗り物において、走行状態を検出する走行状態検出部と、前記把持部の操作位置を検出する操作位置検出部と、前記把持部の操作状態を検出する操作状態検出部と、前記走行状態検出部により検出される前記走行状態、前記操作位置検出部により検出される前記操作位置、および、前記操作状態検出部により検出される前記操作状態に基づいて、駆動制動動作を決定して駆動制動制御を行う駆動制動制御部と、を備えて構成してもよい。
この場合、走行状態検出部により検出される走行状態、操作位置検出部により検出される操作位置、および、操作状態検出部により検出される操作状態に基づいて、駆動制動動作を決定して駆動制動制御が行われる。これにより、把持部の操作位置、操作状態に加えて、走行状態を加味することで、把持部の異なる二つの操作、すなわち前倒し操作及び後倒し操作によって、乗り物の異なる三つの走行制動動作、すなわち前進走行、後進走行および制動動作を行うことができる。
また、本発明の一側面に係る乗り物において、前記走行状態検出部は、前記走行状態として、停止状態、前進状態および後退状態を検出し、前記操作位置検出部は、前記把持部の操作位置が基準位置であるか否かを検出し、前記操作状態検出部は、前記把持部の操作状態として、前記把持部が前倒し操作状態であるか、後倒し操作状態であるかを検出するものであってもよい。
また、本発明の一側面に係る乗り物において、左右一対の車輪を備え、前記足載置部は、前記本体と前記車輪を接続するロアアームに取り付けられていてもよい。
この場合、足載置部がロアアームに取り付けられることにより、足載置部に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことによって本体を容易に傾斜させることができ、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して旋回操作を行うことができる。このため、旋回操作を通じて筋力に刺激を与えて、健康促進を図ることができる。
本発明によれば、良好な運転姿勢で筋力を活用した運転操作を可能とすることにより健康志向に沿う乗り物を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る乗り物の構成概要図である。 図1の乗り物の斜視図である。 図1の乗り物の操舵力伝達機構の斜視図である。 図1の乗り物の操舵力伝達機構の平面図である。 図1の乗り物の背面概要図である。 図1の乗り物の背面概要図である。 図1の乗り物のロアアーム、アッパアームの説明図である。 図1の乗り物の操作部の構成概要図である。 図1の乗り物の駆動制動システムの構成図である。 図1の乗り物における運転姿勢の説明図である。 図1の乗り物の運転操作の説明図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図において、左右方向又は車幅方向をx方向で示し、前後方向又は走行方向をy方向で示し、上下方向をz方向で示している。
図1は本発明の一実施形態に係る乗り物の構成概要図であって、乗り物を側面視した図である。図2は本実施形態に係る乗り物の斜視概要図である。
本実施形態に係る乗り物1は、左右一対の車輪2、2を備えた乗り物であり、運転者Dが乗車して運転操作を行うことにより走行し、移動体、走行体又は走行車両として機能する。運転者Dは、乗り物1に乗車する乗員である。なお、図1では、一対の車輪2、2のうち右側の車輪2のみが図示されている。また、本実施形態では、乗員一人が乗車する乗り物に適用した場合について説明しているが、複数の乗員が乗車可能な乗り物に適用してもよい。
車輪2は、ロアアーム41およびアッパアーム42を介して、本体3に取り付けられている。車輪2は、本体3の右側と左側にそれぞれ一つずつ設けられており、例えば、乗り物1の側輪又は補助輪として機能する。本体3は、乗り物1の本体部分を構成する車体であり、例えば、乗り物1の前後方向に長い形状とされ、複数の棒状部材を接合したフレーム構造のものが用いられる。なお、この本体3は、乗車した運転者Dを支持できる剛性を有する構造のものであれば、フレーム構造以外の構造であってもよい。例えば、本体3は、棒状部材、板状部材、ブロック状部材などを組み合わせて構成してもよい。右側の車輪2は本体3から右側に突出して設けられるロアアーム41およびアッパアーム42を介して取り付けられている。また、図1には図示されていないが、左側の車輪2も、右側の車輪2と同様に、本体3から突出して設けられるロアアーム41およびアッパアーム42を介して取り付けられている。なお、ロアアーム41およびアッパアーム42の取付構造の詳細については、後述する。
本体3には、前輪23、後輪24が取り付けられている。すなわち、乗り物1は、前輪23、後輪24および左右一対の車輪2、2の四輪を備えている。前輪23は、着座部5より前方に設けられ、後輪24は着座部5より後方に設けられている。例えば、本体3の前部に前輪23が取り付けられ、本体3の後部に後輪24が取り付けられ、前輪23と後輪24の間の位置であって本体3の右側および左側にそれぞれ車輪2が取り付けられる。本実施形態において、車輪2は、前輪23および後輪24より外径の大きいものが用いられているが、前輪23および後輪24より外径の小さいものを用いてもよい。
前輪23は、本体3の前部に対し、操舵機構25およびサスペンション機構26を介して、取り付けられている。前輪23は、乗り物1の操舵輪または転舵輪として機能するものである。つまり、乗り物1は、前輪23に操舵力が伝達されることによって、前輪23の前方部分が正面から右側へ向くことで右旋回を行い、前輪23の前方部分が左側を向くことで左旋回を行う。
操舵機構25は、前輪23へ操舵力を伝達するための機構であって、例えば、ステアリングシャフト25aの下端に、左右方向へ向けた水平部材25bを取り付けて構成されている。ステアリングシャフト25aは、上下方向に向けて配置されるシャフト部材であって、本体3の前部に回動可能に取り付けられている。操舵機構25の下部には、サスペンション機構26が結合されている。サスペンション機構26は、前輪23を車輪として回転可能に支持しつつ緩衝機能を備えるものであり、スプリングおよびショックアブソーバ等を備えたものが用いられる。例えば、このサスペンション機構26は、テレスコピックフォーク式のものが用いられ、前輪23の右側と左側にそれぞれスプリングおよびショックアブソーバを備えた二つのシャフト状部材をそれぞれ配置して構成される。このフロントフォーク式のサスペンション機構26は、下方側が乗り物1を前方へ傾斜しており、プラスのキャスタ角をもって前輪23を取り付けている。なお、操舵機構25およびサスペンション機構26は、上述した形式のものに限られるものでなく、前輪23を車輪として回転可能に支持しつつ操舵力を伝達できるものであれば、他の形式のものを用いてもよい。
後輪24は、本体3の後部に対し、サスペンション機構29を介して、取り付けられている。後輪24は、乗り物1の駆動輪として機能するものである。つまり、乗り物1は、動力源から伝達される回転動力により後輪24を回転させて走行する。動力源としては、例えばモータが用いられる。また、動力源としては、後輪24を駆動できるものであれば、モータ以外のものであってもよく、例えばエンジンであってもよい。また、後輪24の内部に設けられたホイールインモータなどを採用してもよい。また、駆動輪としては、後輪24以外の前輪23、車輪2であってもよい。
サスペンション機構29は、後輪24を車輪として回転可能に支持しつつ緩衝機能を備えたものであって、例えば、スイングアーム29aおよびショックアブソーバ29bを備えたスイングアーム式のものが用いられる。スイングアーム29aは、本体3の後部の下部位置に回動可能に取り付けられ、その後端に後輪24を軸支している。ショックアブソーバ29bは、本体3の後部の上部位置に回動可能に取り付けられ、その下端がスイングアーム29aの後部に回動可能に取り付けられている。ショックアブソーバ29bは、スプリング等の支持ばね材を内蔵している。なお、サスペンション機構29としては、後輪24を車輪として回転可能に支持できるものであれば、他の形式のものを用いてもよい。また、この乗り物1において、前輪23および後輪24の一方又は双方を設けずに構成してもよい。
本体3には、着座部5が取り付けられている。着座部5は、運転者Dが着座するためのものであって、運転席又は運転座席として機能する。この着座部5は、本体3の前後方向の中央位置であって、ロアアーム41の上方位置に配置されている。なお、ここでいう本体3の中央位置とは、本体3のほぼ中央位置も含むものである。
この着座部5は、運転者Dが跨ることにより着座可能に構成されている。例えば、着座部5として、乗馬に用いる鞍のような形状又は態様のものが用いられ、運転者Dの着座を安定させる鞍部材又は鞍部として機能する。この着座部5は、運転者Dが跨って左右の脚を下方へ降ろせるような横幅で形成される座部51を有している。座部51は、例えば、着座部5の他の部位と比べて上表面を下方に凹ませて構成される。これにより、運転者Dの着座位置を座部51の形成位置に安定させることができる。また、このような凹みに代えて又は追加して、座部51の前後の一方又は双方に、上方に突出する部位を設けてもよい。この場合も、運転者Dの着座位置を座部51の位置からずれないように着座位置をより安定させることができる。
図1に示すように、乗り物1には、足載置部6が設けられている。足載置部6は、着座した運転者Dの足を載置するためのものである。この足載置部6は、着座部5より下側であって着座部5を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられている。言い換えれば、足載置部6は、着座部5の下方側であって、乗り物1の前後方向において着座部5と同一の位置に設けられている。ここで、着座部5と同一の位置とは、ほぼ同一の位置も含むものである。つまり、運転者Dが着座部5に跨って足載置部6に足を載置した際に、運転者Dの頭、腰および足が上下方向においてほぼ直線上に位置するように、足載置部6が前後方向において着座部5と同一又はほぼ同一の位置に設けられている。このとき、運転者Dの頭、腰および足が上下方向においてほぼ直線上に位置することにより、運転者Dの運転姿勢が乗馬姿勢となる。なお、図1では、左右一対の足載置部6、6のうち右側の足載置部6のみが図示されている。
足載置部6は、本体3に取り付けられておらず、本体3の側方の位置に設けられている。例えば、足載置部6は、本体3と車輪2を接続されるロアアーム41に取り付けられる。具体的には、足載置部6は、ロアアーム41上に直接支持され、又は、ロアアーム41の上方に他部材を介して間接的に支持される。足載置部6が本体3の側方にあるロアアーム41に取り付けられることにより、運転者Dが足載置部6に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことにより、本体3を反対側の側方へ容易に傾斜させることできる。このため、このような本体3の傾斜により、乗り物1の旋回操作が容易に行える。
乗り物1には、センタリング機構45が設けられている。センタリング機構45は、本体3を左右のいずれかに傾斜した状態から直立した状態となるように補助する機構である。このセンタリング機構45は、着座部5の下方位置であって、左右の足載置部6、6より本体3の中心側に配置されている。このセンタリング機構45は、アッパアーム42に対する本体3の相対姿勢又は相対角度を調整することにより、本体3を直立した状態とするものである。例えば、本体3が直立した状態(図5参照)であっても、本体3が傾斜した状態(図6参照)であっても、アッパアーム42は水平方向を向いており、このアッパアーム42に対し本体3の相対的な姿勢又は角度を調整することにより、本体3を傾斜した状態から直立した状態となるように補助することができる。つまり、アッパアーム42に対し本体3を相対的に回転させることにより、本体3を傾斜した状態から直立した状態とすることが可能となる。なお、このセンタリング機構45の設置を省略する場合もある。
乗り物1には、操作部27が設けられている。操作部27は、乗り物1を運転操作するためのものであって、運転者Dの手で握られる把持部27aを備えている。把持部27aは、着座部5の前方であってその着座部5の上方の位置に配置されており、例えば、頭、腰および足をほぼ一直線上とした乗馬姿勢を運転者Dが維持した状態で握れる位置に配置されている。この把持部27aは、運転者Dの手によって握られて操作されるものであり、乗り物1の駆動操作部として機能する。すなわち、把持部27aを前方に倒すことにより加速操作が行え、後方に倒すことによって減速操作が行える。例えば、停止時の乗り物1において、把持部27aを前方に倒すことにより、乗り物1が前進する。この前進中に、把持部27aの操作位置を維持することにより、乗り物1は定速で走行する。前進中に、把持部27aを後方に倒すことにより、乗り物1の駆動力が低下して減速する。また、前進中に、把持部27aをニュートラルポジションより後方へ倒すことにより、ブレーキ作動により乗り物1が減速する。ニュートラルポジションは、把持部27aの中立位置ないし基準位置であって、例えば上下方向に垂直になる位置に設定される。そして、乗り物1が減速し続けて停止状態となったときに、把持部27aを一度ニュートラルポジションに戻してから、把持部27aを後方に倒すことにより、乗り物1は後退する。この把持部27aは、例えば、上下方向に向けた棒状の部材であって、運転者Dの左右の手でそれぞれに把持できるように二つの棒状の把持部分を備えたものが用いられる。
なお、操作部27を本体3と一体に取り付けた場合には、操作部27および把持部27aにより乗り物1の操舵操作を行うことはできないが、操作部27を操舵機構25と一体に取り付けて、操作部27ないし把持部27aを左右に回転させることにより、前輪23の転舵による操舵操作も可能となる。また、本実施形態では、操作部27として、上下方向に向けた把持部27aを備えたものについて説明したが、把持部27aが自転車又は自動二輪車のハンドルのように水平方向に向けて設けられるものであってもよく、また自動車のハンドルのようにリング状のステアリングホイールのように設けられていてもよい。操作部27及び把持部27aの具体的構造については、後述する。
図3は、足載置部6および前輪操舵力伝達機構62の説明図である。図4は、前輪操舵力伝達機構62を平面から見た図である。
足載置部6は、運転者Dの足の動きにより回転可能に設けられ、その回転により乗り物1の左右の操舵を可能とするものである。言い換えれば、足載置部6は、運転者Dの足の動きにより回転可能に設けられ、その回転により走行中の乗り物1の左右の旋回、すなわち左方向又は右方向の旋回を可能とするものである。つまり、足載置部6は、乗り物1の操舵操作部又は操舵ペダルとして機能する。この足載置部6は、例えば、運転者Dの足を載置するのに適した大きさとされ、乗り物1の前後方向を長くした形状とされる。足載置部6は、例えば、上下方向を回転中心として回転可能に設けられている。これにより、運転者Dが足を捻ることにより回転し、その回転動作により乗り物1の左右の操舵又は旋回を可能とする。
ここでは、運転者Dの足の捻りより、足載置部6が回転する場合について説明するが、足載置部6は、足の捻り以外の足の動きで回転するものであってもよく、また、回転動作は、円弧状に回転移動するようなものであってもよい。また、図3では、足載置部6の上面が平滑な面状態となっているが、その上面に上下方向の凹凸を設けてもよい。この場合、運転者Dの足が足載置部6上で滑り動くことを抑制することができる。また、足載置部6の外縁部分に上方へ突出する突起部又は突条部を設けてもよい。この場合、運転者Dの足が足載置部6上からずれることを抑制することができる。
足載置部6は、その下方に配置される軸支部61を介してロアアーム41に取り付けられ、ロアアーム41上で回転可能に設けられている。軸支部61は、ロアアーム41に設けられ、上下方向に向けた軸線を中心に足載置部6を回転可能に軸支している。
足載置部6には、前輪23側に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構62が接続されている。前輪操舵力伝達機構62は、足載置部6の回転に応じて前輪23に操舵力を伝達させる機構である。言い換えれば、前輪操舵力伝達機構62は、足載置部6の前方部分が右側又は左側を向くように回転させる操舵動作があったときに、その操舵動作に応じた操舵力を前輪23の操舵機構25に伝達させる操舵力伝達機構として機能する。
この前輪操舵力伝達機構62は、例えば、第一リンク部材62a、第二リンク部材62b、第三リンク部材62c、第四リンク部材62dおよび第五リンク部材62eを備えて構成される。第一リンク部材62aは、棒状の部材であって、右側の足載置部6に取り付けられ、右側の足載置部6から前方左側へ水平方向に向けて突出するように設けられている。この第一リンク部材62aは、足載置部6と一体に移動し、足載置部6の回転移動と共に回転移動する。第二リンク部材62bは、曲折した形状を呈する部材であって、その端部が第一リンク部材62aの先端部分に回動可能に取り付けられている。第二リンク部材62bの中間位置の曲折部分は、ロアアーム41に回動可能に軸支されている。これにより、足載置部6の回転移動により、第二リンク部材62bの他方の端部が乗り物1の前後方向に移動する構造となっている。第三リンク部材62cは、棒状の部材であって、その端部が第二リンク部材62bの後端と回動自在に取り付けられ、他方の端部が第四リンク部材62dの下端に回転可能に取り付けられている。第三リンク部材62cは、乗り物1の前後方向に向けて配置され、第二リンク部材62bの端部の前後方向への移動に応じて前後方向へ移動する。この第三リンク部材62cにおける第二リンク部材62bと接続される端部は、ボールジョイントが形成され、第二リンク部材62bの端部に対し回動自在となっている。例えば、第二リンク部材62bと第三リンク部材62cの回動結合部は後述するロアアーム41と本体3との回転取付の軸線C1の前後方向の軸上に位置する。このようなボールジョイント配置構造を用いることにより、旋回時に乗り物1が内傾した際、足載置部6側の機構と前輪23側の機構の間に捻じれを生じた場合に、その影響を吸収することができる。第四リンク部材62dは、曲折した形状を呈する部材であって、上下方向に向けて配置されている。第四リンク部材62dの中間位置の曲折部分は、本体3に対し回動可能に軸支されている。これにより、第三リンク部材62cの前後移動により、第四リンク部材62dの下端が乗り物1の前後方向に移動し、他方の上端が前輪23の操舵機構25に対して接近又は離間するように移動する。第四リンク部材62dの上端には、第五リンク部材62eの端部が回転可能に取り付けられている。第五リンク部材62eは、棒状の部材であり、他方の端部が操舵機構25の水平部材25bに回転可能に取り付けられている。これにより、第四リンク部材62dの移動に応じて、第五リンク部材62eが長手方向に移動し、操舵機構25および前輪23に操舵力が伝達される。
図3に示すように、右側の足載置部6と左側の足載置部6との間には、連動機構63が設けられている。連動機構63は、右側の足載置部6と左側の足載置部6の移動動作を連動させる機構であり、例えば、右側の足載置部6が右方向へ回転すれば、左側の足載置部6も右方向へ回転させる機構である。この連動機構63は、例えば、第一リンク部材63a、第二リンク部材63bおよび第三リンク部材63cを備えたものが用いられる。第一リンク部材63aは、棒状の部材であって、右側の足載置部6と左側の足載置部6にそれぞれ一つずつ取り付けられている。この第一リンク部材63aは、例えば、足載置部6から後方へ突出するように設けられ、足載置部6と一体に移動し、足載置部6の回転移動と共に回転する。第一リンク部材63aの後端には、第二リンク部材63bの端部が回転可能に取り付けられている。第二リンク部材63bは、棒状の部材であって、乗り物1の車幅方向に向けて配置されている。この第二リンク部材63bは、第一リンク部材63aの回転移動に応じて、車幅方向に移動する。第二リンク部材63bの他方の端部には、第三リンク部材63cが取り付けられている。
第三リンク部材63cは、ブロック状の部材であって、乗り物1の車幅方向において中央位置に設けられている。この第三リンク部材63cは、右側の第二リンク部材63bと左側の第二リンク部材63bを結合する結合部材として機能するものであり、右側の第二リンク部材63b側からの伝達力を左側の第二リンク部材63b側へ伝達し、左側の第二リンク部材63b側からの伝達力を第二リンク部材63b側へ伝達する。
このように連動機構63は、二つの第一リンク部材63a、二つの第二リンク部材63bおよび第三リンク部材63cにより平行クランク機構を構成しており、右側の足載置部6と左側の足載置部6の回転動作を連動させている。なお、右側の足載置部6と左側の足載置部6の移動動作を連動させる機構としては、上述の連動機構63以外の機構を用いてもよい。
図3に示すように、足載置部6の操舵力を車輪2側へ伝達させる車輪操舵力伝達機構64が設けられている。車輪操舵力伝達機構64は、足載置部6の回転に応じて車輪2、2に操舵力を伝達させる機構である。言い換えれば、車輪操舵力伝達機構64は、足載置部6の前方部分が右側又は左側を向くように回転させる操舵動作があったときに、その操舵動作に応じた操舵力を車輪2側へ伝達させる操舵力伝達機構又は側輪操舵力伝達機構として機能する。車輪2は、乗り物1の操舵輪又は転舵輪として機能するものである。つまり、車輪2は、車輪操舵力伝達機構64により操舵力が伝達されることにより転舵し、乗り物1の旋回を可能とする。
車輪操舵力伝達機構64は、例えば、第一リンク部材64aおよび第二リンク部材64bを備えて構成される。これらの第一リンク部材64aおよび第二リンク部材64bは、右側の車輪2に操舵力を伝達するものと左側の車輪2に操舵力を伝達するものがそれぞれ設けられている。第一リンク部材64aは、棒状の部材であって、その端部が連動機構63の第三リンク部材63cに取り付けられている。第一リンク部材64aの他方の端部は、第二リンク部材64bに回転可能に取り付けられている。第二リンク部材64bは、曲折した形状を呈し、アクスルハウジング65aに取り付けられている。アクスルハウジング65aは、車輪2の車軸となるアクスル65bを収容する収容部材である。アクスルハウジング65aの下部は、ロアアーム41に対し、前後方向の軸線を中心に回転可能であって、プラスキャスター角を有するステア軸線C0を中心に回転可能に取り付けられている。アクスルハウジング65aの上部は、アッパアーム42に対し、前後方向の軸線を中心に回転可能であって、プラスキャスター角を有するステア軸線C0を中心に回転可能に取り付けられている。
この車輪操舵力伝達機構64において、足載置部6の操舵動作に応じて第三リンク部材63cが移動すると、それと共に第一リンク部材63a、63aがそれぞれ車幅方向に移動する。この第一リンク部材63aの移動により、第二リンク部材63bを通じてアクスルハウジング65aおよびアクスル65bがステア軸線C0を中心に回転し、車輪2が転舵される。
図5、6に、乗り物1のロアアーム41およびアッパアーム42の概要説明図を示す。
図5は、乗り物1を背面から見た場合のロアアーム41およびアッパアーム42の取付構造を示す概要図である。図6は、乗り物1が旋回した際のロアアーム41およびアッパアーム42の状態を示した図である。
図5に示すように、右側のロアアーム41と左側のロアアーム41は、本体3に取り付けられており、乗り物1の前後方向に延びる同一の軸線C1を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、右側のロアアーム41と左側のロアアーム41は、乗り物1の前後方向に向けた同一の回転軸43を中心に回動可能に取り付けられている。回転軸43は、乗り物1の前後方向に向けて設けられ、本体3の車幅方向の中央位置に取り付けられている。本体3から外側へ延びるロアアーム41の端部には、車輪2が、前後方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、ロアアーム41の外側端部には、アクスルハウジング65aが、前後方向に延びる軸線を中心に回転可能であって、かつ、ステア軸線C0を中心に回転可能に取り付けられている。そして、アクセルハウジング65aには、アクスル65bが車幅方向に延びる軸線を中心に取り付けられており、そのアクスル65bに車輪2が取り付けられている。
アッパアーム42は、ロアアーム41の上方位置にロアアーム41と平行となるように配置されている。右側のアッパアーム42と左側のアッパアーム42は、本体3に取り付けられており、乗り物1の前後方向に向けた同一の軸線C2を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、右側のアッパアーム42と左側のアッパアーム42は、乗り物1の前後方向に向けた同一の回転軸44を中心に回動可能に取り付けられている。回転軸44は、乗り物1の前後方向に向けて設けられ、本体3の車幅方向の中央位置に取り付けられている。本体3から外側へ延びるアッパアーム42の端部には、車輪2が、前後方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられている。例えば、アッパアーム42の外側端部には、アクセルハウジング65aが、前後方向に延びる軸線を中心に回転可能であって、かつ、ステア軸線C0を中心に回転可能に取り付けられている。
図6に示すように、乗り物1が旋回した場合、本体3および車輪2、2が旋回内側へ内傾する。このとき、本体3と車輪2を接続する左右のロアアーム41、41がそれぞれ本体3の中心位置で同一の軸線C1を中心に回転可能に取り付けられることにより、左右のロアアーム41、41が互いに直線状を保ち、互いの高さ位置に変動を生じにくい。すなわち、足載置部6を取り付けているロアアーム41の位置変動が小さく、左右のロアアーム41、41の間の高さ位置の変動が小さいものとなる。このため、乗り物1の旋回時に、運転者Dの足元が上下に大きく変動することが抑制され、安定した運転操作が可能となる。例えば、仮に、本体3の右端に右側のロアアーム41を取り付け、本体3の左端に左側のロアアーム41を取り付けた場合、乗り物1が右側に旋回すると、その旋回で本体3が右側へ内傾することによって、右側のロアアーム41の位置が低くなり、左側のロアアーム41の位置が高くなる。このため、左右のロアアーム41、41の高さ位置が大きく異なり、左右の足載置部6、6の高さ位置も大きく異なるように変動する。従って、乗り物1の旋回時に、運転者Dの足元が上下に大きく変動することとなる。本実施形態に係る乗り物1では、上述したように、このような不具合を抑制することができるのである。なお、ロアアーム41およびアッパアーム42のアーム部材の取付構造によっては、アッパアーム42上に足載置部6を設ける場合もある。また、ロアアーム41とアッパアーム42のうち、アッパアーム42の設置を省略する場合もある。さらに、左右のロアアーム41、41が回転可能に取り付けられる同一の軸線は、ほぼ同一の軸線を含むものである。例えば、本体3および車輪2、2が旋回内側へ内傾したときに、足載置部6を取り付けているロアアーム41の位置変動が小さく、左右のロアアーム41、41の間の高さ位置の変動が小さくなる程度に、左右のロアアーム41、41の回転中心となる軸線がずれていてもよい。
図7にロアアーム41およびアッパアーム42の具体例を示す。
ロアアーム41は、水平方向に向けて設けられ、本体側の部分が分岐して二つの端部41a、41bを備えている。端部41aと端部41bは、同一の軸線C1を中心として回転可能に取り付けられている。また、右側のロアアーム41の端部41aと左側のロアアーム41の端部41aは、同一の回転軸43aにより軸支されており、この回転軸43aを中心に回転可能となっている。回転軸43aは本体3に取り付けられている。また、右側のロアアーム41の端部41bと左側のロアアーム41の端部41bは、同一の回転軸43bにより軸支されており、この回転軸43bを中心に回転可能となっている。回転軸43bは本体3に取り付けられている。このようにロアアーム41の本体側に二つの端部41a、41bを設けることにより、本体3に対するロアアーム41の取付強度を高めることができる。なお、回転軸43a、43bは、図5、6における回転軸43を構成するものである。また、ここでは、右側のロアアーム41と左側のロアアーム41を同一の回転軸43a、43bで回転可能に取り付ける場合について説明したが、右側のロアアーム41と左側のロアアーム41が同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられていれば、それぞれ異なる回転軸部材によって取り付けられていてもよい。
アッパアーム42は、水平方向に向けて設けられ、本体側の部分が分岐して二つの端部42a、42bを備えている。端部42aと端部42bは、同一の軸線C2を中心として回転可能に取り付けられている。また、右側のアッパアーム42の端部42aと左側のアッパアーム42の端部42aは、同一の回転軸44aにより軸支されており、この回転軸44aを中心に回転可能となっている。回転軸44aは本体3に取り付けられている。また、右側のアッパアーム42の端部42bと左側のアッパアーム42の端部42bは、同一の回転軸44bにより軸支されており、この回転軸44bを中心に回転可能となっている。回転軸44bは本体3に取り付けられている。このようにアッパアーム42の本体側に二つの端部42a、42bを設けることにより、本体3に対するアッパアーム42の取付強度を高めることができる。なお、回転軸44a、44bは、図5、6における回転軸44を構成するものである。また、ここでは、右側のアッパアーム42と左側のアッパアーム42を同一の回転軸44a、44bで回転可能に取り付ける場合について説明したが、右側のアッパアーム42と左側のアッパアーム42が同一の軸線を中心に回転可能に取り付けられていれば、それぞれ異なる回転軸部材によって取り付けられていてもよい。
図8は、乗り物1の操作部27の内部構造の概要を示した側面図である。
図8に示すように、操作部27において、把持部27aは、上下方向に向けて配置され、操作部27のベース部材27bに対し、回転軸27cを中心として回動可能に取り付けられている。回転軸27cが把持部27aの握られる把持部分の下部に設けられており、把持部27aは前方および後方へ倒すように操作、すなわち前倒し操作および後倒し操作できる構造となっている。把持部27aは、運転者Dによる操作が行われていない場合、すなわち運転者Dが把持部27aから手を放した場合には、垂直な方向に向けられ、ニュートラルポジションに位置している。例えば、把持部27a又は把持部27aと一体に移動する部材にスプリング27dを取り付け、ニュートラルポジションから把持部27aをブレーキ操作方向(B方向)に移動又は回動させた場合、把持部27a上にあるカム27kがブレーキ側センタリング機構27iを押し、回転軸27cを中心にブレーキ側センタリング機構27iが回転移動することにより、スプリング27dの伸長に応じた付勢力によって把持部27aをニュートラルポジションへ戻すように、構成される。また、ニュートラルポジションから把持部27aをアクセル操作方向(A方向)に移動又は回動させた場合、把持部27a上になるカム27kがアクセル側センタリング機構27jを押し、回転軸27cを中心にアクセル側センタリング機構27jが回転移動することにより、スプリング27lの伸長に応じた付勢力によって把持部27aをニュートラルポジションへ戻すように、構成される。なお、把持部27aをニュートラルポジションの戻す機構は上述したもの以外の機構を用いてもよい。また、ニュートラルポジションは、把持部27aが上下方向に垂直な位置でなく、ほぼ垂直な位置や垂直から傾斜した位置に設定してもよい。
操作部27は、ポテンションメータ27eおよび油圧ユニット27fを備えている。ポテンションメータ27eは、把持部27aの操作状態を検出する操作状態検出部として機能する。すなわち、ポテンションメータ27eは、把持部27aの操作状態として、把持部27aが前倒し操作状態であるか、後倒し操作状態であるかを検出する。例えば、このポテンションメータ27eとしては、把持部27aの操作角度又は回動角度に応じて検出信号を出力するものを用いればよい。また、ポテンションメータ27eは、把持部27aが前方(図8においてA方向)へ倒されて回動した場合に、その回動量又は回動角度を検出するための駆動操作量検出部として機能する。把持部27aが前方へ倒す操作が行われた場合には、乗り物1の加速操作となり、その操作量に応じた駆動信号がポテンションメータ27eから駆動制動ECU(Electronic Control Unit)27gに出力され、モータ等の動力源が作動し、乗り物1の走行が行われる。このとき、把持部27aが前方へ倒す操作が行われた場合には乗り物1が前進する。また、把持部27aが後方へ倒された場合に乗り物1が後退するように構成してもよい。例えば、把持部27aが後方へ倒された場合には、把持部27aが前方に倒された場合と動力源を逆回転させることにより、乗り物1が後退する。走行駆動および制動の詳細については、後述する。
油圧ユニット27fは、把持部27aが後方へ倒されて回動した場合に、その回動に応じてブレーキ油圧を発生させるものである。把持部27aが後方に倒す操作が行われた場合には、乗り物1の減速操作となり、その操作量に応じて油圧ユニット27fがブレーキ油圧を発生され、そのブレーキ油圧がブレーキ装置27hへ伝達され、乗り物1の制動が行われる。乗り物1が前進しているときに、把持部27aを後方に倒すことにより、ブレーキ動作により乗り物1が減速する。そして、乗り物1が停止後に、一度ニュートラルポジションに戻ると、ブレーキ油圧が解除され、その状態で把持部27aを後方に倒すことにより、乗り物1はゆっくりと後退するように走行制御される。
図9に乗り物1の駆動制動システムの制御構成図を示す。
乗り物1の駆動制動制御を行う駆動制動システムとして、回転検出部27m、基準位置検出スイッチ27n、ポテンションメータ27e、駆動制動ECU27g、コントローラ27p、モータ27r、油圧ユニット27fおよびブレーキ装置27hが設けられている。
回転検出部27mは、乗り物1の走行状態を検出する走行状態検出部として機能するものであり、例えば、走行駆動用のモータ27rのモータ軸回転検出器が用いられる。この回転検出部27mの検出信号は、乗り物1の走行速度に応じた周期となるパルス信号であり、駆動制御ECU27gに入力される。回転検出部27mは、走行状態として、乗り物1の停止状態、前進状態および後退状態を検出し、それらの状態に応じた検出信号を出力する。走行状態検出部としては、乗り物1の走行状態を検出できるものであれば、回転検出部27m以外のものを用いてもよく、例えば、車輪速センサを用いてもよい。基準位置検出スイッチ27nは、把持部27aの操作位置を検出する操作位置検出部として機能するものであり、例えば、把持部27aの操作位置が基準位置であるか否か、すなわち操作位置がニュートラルポジションであるか否かを検出するものが用いられる。ポテンションメータ27eは、上述したように、把持部27aの操作状態を検出する操作状態検出部として機能し、例えば、把持部27aが前倒し操作状態であるか、後倒し操作状態であるかを検出する。また、ポテンションメータ27eは、把持部27aの傾倒角の角度変位量を検出する傾倒検出部又は角度検出部としても機能する。駆動制動ECU27gは、乗り物1の駆動制御および制動制御を行う電子制御ユニットであって、駆動制動制御部として機能する。この駆動制動ECU27gは、回転検出部27m、基準位置検出スイッチ27n及びポテンションメータ27eの出力信号に基づいて乗り物1の駆動制動動作を決定し、制御信号をコントローラ27p又は油圧ユニット27fに出力する。駆動制動動作としては、異なる三つの駆動制動動作があり、前進走行、後進走行および制動動作のいずれかの動作が、回転検出部27m、基準位置検出スイッチ27n及びポテンションメータ27eの出力信号に基づいて、決定される。この駆動制動ECU27gとしては、例えばシーケンサを備えたものを用いればよい。コントローラ27pは、駆動制動ECU27gから出力される制御信号に基づいてモータ27rの駆動信号を出力するものである。モータ27rは、後輪24などの駆動輪を回転駆動させる動力源又は駆動部として機能するものであり、正回転および逆回転を可能なものが用いられる。油圧ユニット27fは、上述したように、駆動制動ECU27gの制御信号に基づいてブレーキ油圧を発生させるものである。この油圧ユニット27fとしては、油圧発生用のモータを備えたものが用いられ、駆動制動ECU27gからの制御信号に応じてモータを駆動させてブレーキ油圧を発生させる。ブレーキ装置27hは、油圧ユニット27fのブレーキ油圧を受けてブレーキ制動を行うものである。
駆動制動ECU27gは、回転検出部27m、基準位置検出スイッチ27n及びポテンションメータ27eからの入力信号に応じて、前進走行、後進走行又は制動動作の駆動制動動作を決定して、それに応じた制御信号を出力する。例えば、三つの入力信号に応じて12パターンの制御動作が行われる。すなわち、回転検出部27mの入力信号が回転ゼロを示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、前進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が回転ゼロを示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、後進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が回転ゼロを示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、エラー処理が行われ、把持部27aが基準位置とされたときに復帰される。回転検出部27mの入力信号が回転ゼロを示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、エラー処理が行われ、把持部27aが基準位置とされたときに復帰される。
回転検出部27mの入力信号が前進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、前進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が前進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、制動動作を継続する制御信号が出力される。回転検出部27mの入力信号が前進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、前進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が前進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、制動動作の制御信号が出力される。この場合、制動力は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。
回転検出部27mの入力信号が後進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、制動動作を継続する制御信号が出力される。回転検出部27mの入力信号が後進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置を示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、後進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が後進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの前倒し操作を示す信号の場合、制動動作の制御信号が出力される。この場合、制動力は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。回転検出部27mの入力信号が後進走行を示す信号であり、基準位置検出スイッチ27nの入力信号が基準位置でないことを示す信号であり、ポテンションメータ27eの入力信号が把持部27aの後倒し操作を示す信号の場合、後進走行の制御信号が出力される。この場合、加速度は把持部27aの角度変位量に応じたものとなる。
このような駆動制動制御処理によれば、回転検出部27mにより検出される乗り物1の走行状態、基準位置検出スイッチ27nにより検出される把持部27aの操作位置、および、ポテンションメータ27eにより検出される把持部27aの操作状態に基づいて、駆動制動動作を決定して駆動制動制御が行われる。つまり、把持部27aの操作位置および操作状態に加えて、乗り物1の走行状態を加味することで、把持部27aの異なる二つの操作、すなわち前倒し操作及び後倒し操作によって、乗り物1の走行状態に応じて、異なる三つの走行制動動作(前進、後進、制動)を行うことができる。なお、上述した12パターンの制御動作のうち、その一部の動作を省略し又は行わないようにする場合もある。
次に、本実施形態に係る乗り物1の乗車姿勢について説明する。
図1において、運転者Dは、乗り物1に乗車するにあたり、着座部5に跨って、その着座部5に着座する。このとき、運転者Dの脚は着座部5の下方へ降ろす状態となり、運転者Dの足は着座部5の下方に設けられる足載置部6に載せられる。運転者Dの乗車姿勢は、頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となり、いわゆる乗馬姿勢又は乗馬姿勢に近い姿勢となる。このため、運転者Dの上体部分の重力を受ける力点(例えば、腰椎)と座面反力の力点(例えば、座骨付近)がほぼ一致し、脚部のハムストリングス筋による後傾モーメントも骨盤に発生しない。したがって、着座により運転者Dの骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、猫背姿勢の及ぼす健康上の影響(例えば、肩こり、腰痛、鬱状態など)を抑えることができ、運転者Dの健康上において良好な運転姿勢をとることができる。
また、このような乗車姿勢をとることにより、運転者Dの背筋が伸びた状態とすることができるため、運転者Dの腰椎部分を後ろから支持するランバーサポートを設ける必要がない。したがって、乗り物1の低コスト化が図れ、乗り物1の軽量化が図れる。
また、この乗車姿勢においては、運転者Dの脚が腰部の下方に降ろされた状態となっている。これにより、脚部のハムストリングス筋による後傾モーメントも骨盤に発生せず、骨盤が後傾しにくいため、運転者Dの人体脊髄形状の状態が良好なものとなり、運転者Dの精神面および肉体面において理想的な状態とすることができる。また、この乗車姿勢においては、背筋の伸びた姿勢となり、血流が良好なものとなり、運転者Dの脳に血液が流入しやすい状態となる。このため、運転者Dの脳の働きの悪化を抑制でき、運転判断を適切なものとすることができる。
また、このような乗車姿勢においては、運転者Dの上体が上下方向へ伸びた状態となるため、乗り物1に生ずるピッチングやローリングなどの振動が運転者D自身に伝達されることを抑制することできる。例えば、乗り物1にピッチングやローリングなどの振動が生じた場合、運転者Dが腰などを動かすことにより、その振動が運転者Dの上半身や頭部へ伝達されることを抑制することができる。
次に、本実施形態に係る乗り物1の運転操作について説明する。
図1に示すように、運転者Dが乗り物1に乗車した状態において、手で把持部27aを握って運転操作が行われる。この把持部27aを前方に傾けて倒すことにより加速操作が行われると、その加速操作量に応じて車載された動力源(図示なし)が作動し、後輪24、前輪23又は車輪2が回転駆動して、乗り物1が前方へ走行する。このとき、運転者Dが腕を伸ばして手で握れる位置に把持部27aが設けられることにより、運転者Dが乗馬姿勢を維持したまま、運転操作が行える。運転者Dが把持部27aを元の位置、すなわちニュートラルポジションに戻すことにより、動力源による駆動力の付与が停止し、乗り物1が惰性で走行する状態となる。そして、運転者Dが把持部27aを後方に傾けて倒すと、減速操作が行われ、操作部27からブレーキ油圧が図示しないブレーキ装置へ伝達され、その減速操作量に応じた制動が行われる。
このとき、通常走行における加速操作および制動操作においては、図10(a)に示すように、運転者Dによる上半身の姿勢変更による体重移動によって乗り物1の加速および減速に応じた慣性力に対応することができる。しかし、1Gぐらいの急制動においては、上半身の姿勢変更による体重移動だけでは慣性力に対応することが困難となる。これに対し、図10(b)および(c)に示すように、後傾可能な把持部27aを握り、腕の筋力を付加することにより、急制動に応じた慣性力に対応した運転姿勢をとりながら、必要な制動力を容易に制御することが可能となる。
ところで、乗り物1の停止状態から更に、運転者Dが、把持部27aを後方に移動させ又は傾けて倒すことにより、車載された動力源、すなわち駆動部が作動し、後輪24、前輪23又は車輪2が逆回転して、乗り物1が後退する。このように、進行したい方向へ把持部27aを動かすことにより、乗り物1の前進および後退が行える。このため、運転者Dの直感に応じて乗り物1の前進および後退が行えるため、乗り物1の運転操作が容易に行える。また、乗り物1の誤操作を抑制することができる。
また、本実施形態に係る乗り物1においては、把持部27aを前方に倒すことにより加速操作が行われ、把持部27aを後方に倒すことにより減速操作が行われることにより、加減速操作を行うためには、運転者Dが上体を前後させて把持部27aを前方又は後方へ倒し込む必要があり、運転者Dの体幹筋力を用いた加減速操作が行われる。このため、健康志向に沿った運転操作が可能となる。
また、乗り物1の走行中において、乗り物1にピッチングやローリングなどの挙動に応じた振動が生じた場合、上述したように、運転者Dが腰など動かすことにより、その振動が運転者Dの上半身や頭部へ伝達されることを抑制することができる。この場合、運転者Dの体幹筋力を用いた姿勢変更が行われる。
乗り物1の旋回操作は、次のように行われる。図11に示すように、まず、運転者Dが足載置部6に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことにより、本体3を旋回内側に向けて傾斜させる。このとき、足載置部6が、本体3でなく、本体3の側方のロアアーム41に取り付けられているため、旋回外側の足の踏ん張り又は蹴り出しにより、乗り物1の本体3を容易に傾斜させることができる。仮に、足載置部6が本体3に取り付けられていた場合には、足載置部6に載せた足を蹴り出しても本体3に横方向の力が加わらず、本体3を傾斜させることは困難である。これに対し、本実施形態に係る乗り物1では、ロアアーム41上に設けられる足載置部6に運転者Dの足が載せられているので、本体3を側方へ傾斜させることが容易であり、細かい傾斜調整も容易に行える。
そして、運転者Dが足を捻って足載置部6を回転させることにより、その回転動作に応じて前輪23および車輪2、2に操舵力が伝達される。これにより、前輪23および車輪2,2が転舵し、所望の方向へ旋回操作することができる。このような旋回操作において、本体3の内傾により、プラスキャスター角を有するステア軸回りの接地荷重反力モーメントが変化し、前輪23および車輪2、2が転舵するため、ある程度の旋回操作が可能となり、足載置部6の回転により、操舵調整を細かく行うことが可能となる。
この旋回操作は、運転者Dが旋回しようとする方向へ腰や足を向けることによって行うことができ、直感に応じた旋回操作となるため、誤操作を生じにくいものとなる。また、運転者Dが足を動かして操舵操作を行えることにより、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して操舵操作を行うことが可能となる。このため、運転者Dの下肢筋肉の減退を抑制することができる。さらに、運転者Dの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような運転姿勢においては、足に運転者Dの体重を乗せやすく、足の踏ん張り、蹴り出しおよび足の捻りによる操舵操作が行いやすいものとなり、運転者Dの下肢の筋肉を操舵操作又は旋回操作に有効活用することができる。
以上のように、本実施形態に係る乗り物1によれば、運転者Dが跨ることにより着座可能な着座部5、および、その着座部5を挟んだ左右の位置に設けられる足載置部6を備えることにより、運転者Dが着座部5に着座し足載置部6に足を載置した際に運転者Dの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような姿勢となる。このため、着座により運転者Dの骨盤が後傾したり、着座姿勢が猫背となったりすることが抑制され、健康上において良好な運転姿勢をとることができる。
また、足載置部6が、本体3でなく、本体3の側方に配置されているため、足載置部6に載せた足を踏ん張り、または、蹴り出すことによって本体3を容易に傾斜させることができる。また、運転者Dが足載置部6に載せた足を動かすことで旋回操作が行われることにより、普段の生活で使っている下肢の筋肉を活用して旋回操作を行うことができる。このため、旋回操作を通じて筋力に刺激を与えて、健康促進を図ることができる。また、下肢筋肉の減退を抑制することができる。
運転者Dの頭、腰、足が上下方向にほぼ一直線に位置するような運転姿勢においては、足に運転者Dの体重を乗せやすく、足の捻りによる操舵操作が行いやすいものとなり、乗員の下肢の筋肉を操舵操作又は旋回操作に有効活用することができる。さらに、足載置部6は車輪2に接続されるロアアーム41に支持されており、足載置部6上で足を踏ん張ることにより荷重を車輪2に伝達しやすく、操作性が良好なものとなる。このように、良好な運転姿勢で下肢筋力を活用した運転操作が可能となり、健康志向に沿う乗り物1を提供することができる。
また、この乗り物1によれば、足載置部6の回転動作に応じて転舵輪、すなわち前輪23および車輪2に操舵力を伝達させる前輪操舵力伝達機構62および車輪操舵力伝達機構64を備えることにより、運転者Dの足の動きにより足載置部6を回転させることで転舵輪に操舵力を伝達させ、車両を確実に旋回させることができる。
また、この乗り物1によれば、右側の車輪2に接続される右側のロアアーム41と左側の車輪2に接続される左側のロアアーム41が同一の軸線C1を中心に回転可能に取り付けられることにより、乗り物1が旋回した場合、足載置部6を取り付けているロアアーム41の位置変動が小さいものとなり、左右のロアアーム41、41の間の高さ位置の変動が小さいものとなる。このため、乗り物1の旋回時において、運転者Dの足元が上下に大きく変動することが抑制され、安定した運転操作が可能となる。
また、本実施形態に係る乗り物1においては、把持部27aを前方に倒すことにより加速操作が行われ、把持部27aを後方に倒すことにより減速操作が行われる。これにより、加減速操作を行うためには、運転者Dの頭、腰、足がほぼ一直線に位置するような運転姿勢から把持部27aを前方又は後方へ倒し込む姿勢をとることになり、この姿勢自体が駆動力又は制動力のベクトルの向きと一致するため、ハンドルやシートの背もたれに頼ることなく加減速操作が可能となり、その加減速操作を通じて体幹筋力を活用でき、健康志向に沿った運転操作が可能となる。
さらに、本実施形態に係る乗り物1においては、回転検出部27mにより検出される乗り物1の走行状態、基準位置検出スイッチ27nにより検出される把持部27aの操作位置、および、ポテンションメータ27eにより検出される把持部27aの操作状態に基づいて、駆動制動動作を決定して駆動制動制御が行われる。つまり、把持部27aの操作位置および操作状態に加えて、乗り物1の走行状態を加味することで、把持部27aの異なる二つの操作、すなわち前倒し操作及び後倒し操作によって、乗り物1の走行状態に応じて、異なる三つの走行制動動作、つまり前進、後進及び制動を適切に選択して行うことができる。
なお、上述した実施形態は本発明に係る乗り物の一実施形態を説明したものであり、本発明に係る乗り物は本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る乗り物は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る乗り物を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
1…乗り物、2…車輪、3…本体、5…着座部、6…足載置部、23…前輪、24…後輪、27…操作部、27a…把持部、41…ロアアーム、42…アッパアーム、45…センタリング機構、62…前輪操舵力伝達機構、64…車輪操舵力伝達機構、D…運転者。

Claims (4)

  1. 本体に固定して取り付けられ、乗員が跨ることにより着座可能な着座部と、
    前記着座部より下側であって前記着座部を挟んだ左右の位置にそれぞれに設けられ、着座した前記乗員の足を載置するための足載置部と、
    前記着座部の前方であって、かつ、前記着座部の上側の位置に配置され、前記乗員の手によって握られて操作されるものであって、前記本体に対して前方及び後方に倒れるように構成され、前方に倒すことにより加速操作を可能とし、後方に倒して減速操作を可能とする把持部と、
    左右一対の側輪と、
    を備え、
    前記足載置部は、前記着座部の下方側であって前後方向において前記着座部と同一の位置に設けられ、かつ、前記左右一対の側輪の間に設けられ、
    前記左右一対の側輪は、前輪と後輪の間の位置に設けられている、
    乗り物。
  2. 走行状態を検出する走行状態検出部と、
    前記把持部の操作位置を検出する操作位置検出部と、
    前記把持部の操作状態を検出する操作状態検出部と、
    前記走行状態検出部により検出される前記走行状態、前記操作位置検出部により検出される前記操作位置、および、前記操作状態検出部により検出される前記操作状態に基づいて、駆動制動動作を決定して駆動制動制御を行う駆動制動制御部と、
    を備える請求項1に記載の乗り物。
  3. 前記走行状態検出部は、前記走行状態として、停止状態、前進状態および後退状態を検出し、
    前記操作位置検出部は、前記把持部の操作位置が基準位置であるか否かを検出し、
    前記操作状態検出部は、前記把持部の操作状態として、前記把持部が前倒し操作状態であるか、後倒し操作状態であるかを検出する、
    請求項2に記載の乗り物。
  4. 前記足載置部は、前記本体と前記側輪を接続するロアアームに取り付けられている、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の乗り物。
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