JP6925923B2 - Electric vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザが座った状態で走行路を走行可能な電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle capable of traveling on a traveling road while a user is sitting.

特許文献１には、搭乗者であるユーザが座った状態で走行路を移動する電動車椅子（電動車両）が開示されている。この電動車椅子は、ユーザが座る椅子部と、椅子部の下方側でバッテリや駆動モータが設けられた車体部（主構造部）と、を有する。そして、電動車椅子は、勾配がある走行路において、ロータリエンコーダにより傾斜を検出し、検出した傾斜に基づきアクチュエータを駆動することで、座面を自動的に水平に保つように制御している。 Patent Document 1 discloses an electric wheelchair (electric vehicle) in which a user who is a passenger moves on a traveling path while sitting. This electric wheelchair has a chair portion on which the user sits, and a vehicle body portion (main structural portion) provided with a battery and a drive motor on the lower side of the chair portion. The electric wheelchair is controlled so that the seat surface is automatically kept horizontal by detecting the inclination by the rotary encoder and driving the actuator based on the detected inclination on the traveling road having a slope.

特開２００４−１６３０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-16308

しかしながら、特許文献１に開示の電動車両は、走行路の勾配に応じて座面を水平に調整したとしても、勾配の走行中は座面の下方に存在する主構造部の重心と、搭乗者の荷重とのバランスがずれることになる。例えば、登り勾配では、椅子部自体が主構造部に対して後側に移動するため、搭乗者の荷重が主構造部の重心よりも後側にずれることになる。逆に、降り勾配では、椅子部自体が主構造部に対して前側に移動するため、搭乗者の荷重が主構造部の重心よりも前側にずれることになる。 However, in the electric vehicle disclosed in Patent Document 1, even if the seat surface is adjusted horizontally according to the slope of the travel path, the center of gravity of the main structural portion existing below the seat surface and the passenger during traveling on the slope It will be out of balance with the load of. For example, on an ascending slope, the chair portion itself moves to the rear side with respect to the main structure portion, so that the load of the occupant shifts to the rear side from the center of gravity of the main structure portion. On the contrary, in the downward slope, the chair portion itself moves to the front side with respect to the main structure portion, so that the load of the occupant shifts to the front side of the center of gravity of the main structure portion.

すなわち、勾配がある走行路を走行する際に、電動車両は、ユーザの座面のみを調整しても、ユーザの荷重と主構造部の重心とが前後にずれることで、支持状態や走行自体が不安定となるという問題がある。特に、ユーザの座面の位置が高い場合には、荷重のずれの影響が大きくなる。 That is, when traveling on a sloping road, the electric vehicle shifts the load of the user and the center of gravity of the main structure part back and forth even if only the seating surface of the user is adjusted, so that the supporting state and the traveling itself Has the problem of instability. In particular, when the position of the seating surface of the user is high, the influence of the load shift becomes large.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、走行路の勾配に応じて主構造部自体の傾斜を適切に調整することで、ユーザの支持状態を安定化し、より良好な走行を実現することができる電動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and by appropriately adjusting the inclination of the main structure itself according to the inclination of the traveling path, the support state of the user is stabilized and better. It is an object of the present invention to provide an electric vehicle capable of realizing smooth driving.

前記の目的を達成するために、本発明は、走行路を走行可能な電動車両であって、ユーザが座るシートと、前記シートを支持する主構造部と、前記主構造部に対して揺動可能に連結され、前記主構造部から所定方向に向かって延出するスイングアームと、前記主構造部の両側方にそれぞれ設けられ、前記走行路上を転動する一対の第１車輪と、前記スイングアームに設けられ、前記走行路上を転動する第２車輪と、前記主構造部と前記スイングアームの相対角度を調整可能な姿勢調整機構部と、勾配がある走行路を前記電動車両が走行した際に、前記勾配に関わる情報を検出する検出部と、前記検出部の検出情報に基づき前記姿勢調整機構部を制御し、前記主構造部を、前記勾配の影響を抑えた姿勢とする姿勢制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is an electric vehicle capable of traveling on a road, and swings with respect to a seat on which a user sits, a main structure portion that supports the seat, and the main structure portion. A swing arm that is possibly connected and extends from the main structure portion in a predetermined direction, a pair of first wheels that are provided on both sides of the main structure portion and roll on the traveling path, and the swing. The electric vehicle traveled on a second wheel provided on the arm and rolling on the traveling road, a posture adjusting mechanism portion capable of adjusting the relative angle between the main structure portion and the swing arm, and a traveling road having a slope. At that time, the detection unit that detects the information related to the gradient and the posture adjustment mechanism unit are controlled based on the detection information of the detection unit, and the main structure unit is in a posture that suppresses the influence of the gradient. It is characterized by having a part and.

この場合、前記シートは、前記主構造部の上方に配置されていることが好ましい。 In this case, the sheet is preferably arranged above the main structural part.

また、前記スイングアームは、前記主構造部の底面から該主構造部の後方に延出しているとよい。 Further, the swing arm may extend from the bottom surface of the main structure portion to the rear of the main structure portion.

上記構成の場合に、前記姿勢調整機構部は、直線状に伸縮する調整用アクチュエータを含み、前記姿勢制御部は、前記電動車両の進行方向が登り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータを伸長することにより前記主構造部を前方に傾斜させ、前記電動車両の進行方向が降り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータが収縮することにより前記主構造部を後方に傾斜させるとよい。 In the case of the above configuration, the attitude adjustment mechanism unit includes an adjustment actuator that expands and contracts in a straight line, and the attitude control unit extends the adjustment actuator when the traveling direction of the electric vehicle is an uphill slope. By doing so, the main structure portion may be tilted forward, and when the traveling direction of the electric vehicle is a downward slope, the adjusting actuator may contract to tilt the main structure portion rearward.

さらに、前記調整用アクチュエータは、前記主構造部に連結されるアクチュエータ本体と、一端部が前記スイングアームに連結され、前記アクチュエータ本体の駆動下に進退するロッドと、を備えることが好ましい。 Further, the adjusting actuator preferably includes an actuator main body connected to the main structural portion and a rod having one end connected to the swing arm and advancing and retreating under the drive of the actuator main body.

またさらに、前記アクチュエータ本体は、前記主構造部の上端部に回動自在に連結されているとよい。 Further, it is preferable that the actuator main body is rotatably connected to the upper end portion of the main structure portion.

上記構成に加えて、前記ロッドは、前記アクチュエータ本体から下方向に延出し、前記一端部が前記スイングアームに回動自在に連結されていることが好ましい。 In addition to the above configuration, it is preferable that the rod extends downward from the actuator body and one end thereof is rotatably connected to the swing arm.

さらにまた、前記姿勢調整機構部は、前記スイングアームの延出方向と、前記ロッドの延出方向との相対角度のずれを許容可能な緩衝部を有するとよい。 Furthermore, it is preferable that the posture adjusting mechanism portion has a buffer portion capable of allowing a deviation of a relative angle between the extending direction of the swing arm and the extending direction of the rod.

そして、前記第２車輪は、そのホイールの面方向が前記第１車輪のホイールの面方向と平行に配置された第１ローラと、且つ前記第１ローラの径方向外側の周縁部に、該周縁部周りに回転可能な複数の第２ローラと、を有するオムニホイールであるとよい。 Then, the second wheel has a peripheral edge on the first roller arranged so that the surface direction of the wheel is parallel to the surface direction of the wheel of the first wheel, and on the outer peripheral edge portion in the radial direction of the first roller. It is preferable that the omni wheel has a plurality of second rollers that can rotate around the portion.

また、前記主構造部は、前記一対の第１車輪を直接回転させる一対のインホールモータを備えるとよい。 Further, the main structural portion may include a pair of in-hole motors that directly rotate the pair of first wheels.

さらに、前記姿勢制御部は、バッテリの電力を配分するドライブ装置に指令する構成であり、前記主構造部の内部には、前記バッテリ、前記ドライブ装置が収容されていることが好ましい。 Further, the attitude control unit is configured to give a command to the drive device that distributes the electric power of the battery, and it is preferable that the battery and the drive device are housed inside the main structure unit.

本発明によれば、電動車両は、姿勢調整機構部、検出部、姿勢制御部を有することで、勾配がある走行路を走行する際に、主構造部とスイングアームの相対角度を調整して、主構造部自体の傾斜を適切に調整することができる。すなわち、電動車両は、主構造部の姿勢の制御により、ユーザの荷重と主構造部の重心が前後にずれることを抑えることが可能となる。従って、電動車両は、勾配がある走行路でも、ユーザの支持状態を安定的に構築し、走行の安定化を図ることができる。 According to the present invention, the electric vehicle has a posture adjusting mechanism unit, a detection unit, and an attitude control unit, so that the relative angle between the main structure unit and the swing arm can be adjusted when traveling on a traveling road having a slope. , The inclination of the main structure itself can be adjusted appropriately. That is, in the electric vehicle, by controlling the posture of the main structure portion, it is possible to suppress the load of the user and the center of gravity of the main structure portion from shifting back and forth. Therefore, the electric vehicle can stably build a support state of the user and stabilize the traveling even on a traveling road having a slope.

本発明の一実施形態に係る電動車両を前側から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the electric vehicle which concerns on one Embodiment of this invention from the front side. 電動車両を後側から見た斜視図である。It is a perspective view which looked at the electric vehicle from the rear side. 図３Ａは、電動車両の側面図である。図３Ｂは、電動車両の平面図である。FIG. 3A is a side view of the electric vehicle. FIG. 3B is a plan view of the electric vehicle. 電動車両の走行制御を行う構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which performs the traveling control of an electric vehicle. 図５Ａは、姿勢調整機構部を拡大して示す斜視図である。図５Ｂは、図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図である。FIG. 5A is an enlarged perspective view showing the posture adjusting mechanism unit. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB of FIG. 5A. 図６Ａは、前進時の操作部の操作を示す平面図である。図６Ｂは、電動車両の前進時の動作を示す側面図である。FIG. 6A is a plan view showing the operation of the operation unit when moving forward. FIG. 6B is a side view showing the operation of the electric vehicle when moving forward. 図７Ａは、左旋回時の操作部の操作を示す平面図である。図７Ｂは、電動車両の左旋回時の動作を示す平面図である。FIG. 7A is a plan view showing the operation of the operation unit when turning left. FIG. 7B is a plan view showing the operation of the electric vehicle when turning left. 図８Ａは、左側の信地旋回時の操作部の操作を示す平面図である。図８Ｂは、電動車両の左側の信地旋回時の動作を示す平面図である。FIG. 8A is a plan view showing the operation of the operation unit at the time of turning on the left side. FIG. 8B is a plan view showing the operation of the electric vehicle at the time of turning on the left side of the electric vehicle. 図９Ａは、電動車両の走行制御を行う構成を示すブロック図である。図９Ｂは、姿勢制御部の内部構成を示すブロック図である。FIG. 9A is a block diagram showing a configuration for controlling the traveling of the electric vehicle. FIG. 9B is a block diagram showing an internal configuration of the attitude control unit. 図１０Ａは、電動車両が登り勾配で傾いた状態を示す側面図である。図１０Ｂは、登り勾配における電動車両の動作を示す概略側面図である。FIG. 10A is a side view showing a state in which the electric vehicle is tilted on an uphill slope. FIG. 10B is a schematic side view showing the operation of the electric vehicle on an uphill slope. 電動車両が登り勾配を走行する動作を示す側面図である。It is a side view which shows the operation which an electric vehicle travels uphill. 図１２Ａは、電動車両が降り勾配で傾いた状態を示す側面図である。図１２Ｂは、降り勾配における電動車両の動作を示す概略側面図である。FIG. 12A is a side view showing a state in which the electric vehicle is tilted on a downward slope. FIG. 12B is a schematic side view showing the operation of the electric vehicle on a downhill slope. 電動車両が降り勾配を走行する動作を示す側面図である。It is a side view which shows the operation of an electric vehicle traveling downhill.

以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be given and described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の一実施形態に係る電動車両１０は、図１に示すように、ユーザＵ（搭乗者：図６Ｂ参照）が座った状態で走行路２００を走行可能な装置である。例えば、電動車両１０は、通常は歩行によって移動するユーザＵを任意に乗車可能として、ユーザＵの移動を補助する。特に、電動車両１０は、乗車中にユーザＵを覆う大型のボディ等を備えないことで、ユーザビリティを大幅に高めた（乗降し易い）構成となっている。 As shown in FIG. 1, the electric vehicle 10 according to an embodiment of the present invention is a device capable of traveling on a travel path 200 while a user U (passenger: see FIG. 6B) is sitting. For example, the electric vehicle 10 assists the movement of the user U by arbitrarily allowing the user U, who normally moves by walking, to get on the vehicle. In particular, the electric vehicle 10 has a configuration in which usability is significantly improved (easy to get on and off) by not providing a large body or the like that covers the user U while riding.

特に、本実施形態に係る電動車両１０は、周知の電動車椅子に比べて、ユーザＵが座る座面１１０ａを高く（座面１１０ａと足が乗るステップ面６６ａとの距離を長く）している。これにより、乗車状態でのユーザＵの視線も高くなり、周囲の人（非搭乗者）とのコミュニケーションが容易となる。この場合、電動車両１０の重心に対しユーザＵからかかる荷重の位置も高くなるが、電動車両１０は、その姿勢を適切に調整することで、走行時の安定化を図っている。以下、この電動車両１０の構成について、具体的に説明していく。 In particular, the electric vehicle 10 according to the present embodiment has a higher seat surface 110a on which the user U sits (a longer distance between the seat surface 110a and the step surface 66a on which the foot rests) than the well-known electric wheelchair. As a result, the line of sight of the user U in the riding state is also increased, and communication with surrounding people (non-passengers) becomes easy. In this case, the position of the load applied from the user U to the center of gravity of the electric vehicle 10 is also high, but the electric vehicle 10 is aimed at stabilization during traveling by appropriately adjusting its posture. Hereinafter, the configuration of the electric vehicle 10 will be specifically described.

電動車両１０は、ユーザＵの乗車状態で駆動力を発生させて走行を行う駆動走行部１２と、この駆動走行部１２に支持され、駆動走行部１２の上方でユーザＵが座るシート１１０を有する椅子部１４と、を備える。なお、以下の説明では、図１中の矢印方向に基づき電動車両１０の各構成の方向を指示するものとする。すなわち、シート１１０の斜め下方の傾斜によりユーザＵの足が向けられる方向（紙面手前側）を前方向といい、その反対方向（紙面奥側）を後方向という。また、電動車両１０に搭乗したユーザＵの視点を基準とし、紙面右側を左方向、紙面左側を右方向、紙面上側を上方向、紙面下側を下方向という。 The electric vehicle 10 has a drive traveling unit 12 that generates a driving force to travel while the user U is on board, and a seat 110 that is supported by the driving traveling unit 12 and on which the user U sits above the driving traveling unit 12. A chair portion 14 and a chair portion 14 are provided. In the following description, it is assumed that the direction of each configuration of the electric vehicle 10 is indicated based on the direction of the arrow in FIG. That is, the direction in which the user U's foot is directed by the obliquely downward inclination of the sheet 110 (front side of the paper surface) is referred to as the front direction, and the opposite direction (back side of the paper surface) is referred to as the rear direction. Further, based on the viewpoint of the user U boarding the electric vehicle 10, the right side of the paper is referred to as the left direction, the left side of the paper is referred to as the right direction, the upper side of the paper is referred to as the upward direction, and the lower side of the paper is referred to as the downward direction.

電動車両１０の駆動走行部１２は、走行路２００に対し回転可能に接触する４つの車輪１６（左右の駆動輪１８、左右の従動輪２０）を有する。さらに、駆動走行部１２は、左右の駆動輪１８を回転させる主構造部２２を有する。また本実施形態において、左右の駆動輪１８は、主構造部２２の側部に設けられる一方で、左右の従動輪２０は、図２に示すように、主構造部２２から後方向に延出するスイングアーム２４に設けられる。 The drive traveling unit 12 of the electric vehicle 10 has four wheels 16 (left and right drive wheels 18, left and right driven wheels 20) that rotatably contact the travel path 200. Further, the drive traveling unit 12 has a main structural unit 22 that rotates the left and right drive wheels 18. Further, in the present embodiment, the left and right drive wheels 18 are provided on the side portions of the main structural portion 22, while the left and right driven wheels 20 extend rearward from the main structural portion 22 as shown in FIG. It is provided on the swing arm 24.

図１及び図２に示すように、主構造部２２は、骨格（外観）を構成するフレーム２６を有し、このフレーム２６の内部に左右の駆動輪１８を電気的に回転駆動させる各構成を備える。例えば、各構成としては、バッテリ２８があげられ、また図４に示すコンバータ３０、ヒューズ組立体３２、ドライブ装置３４（パワードライブユニット：以下、ＰＤＵ３４という）、一対のモータユニット３６（以下、ＭＵ３６という）及び走行制御部３８等があげられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the main structural portion 22 has a frame 26 that constitutes a skeleton (appearance), and each configuration is such that the left and right drive wheels 18 are electrically rotationally driven inside the frame 26. Be prepared. For example, examples of each configuration include a battery 28, a converter 30 shown in FIG. 4, a fuse assembly 32, a drive device 34 (power drive unit: hereinafter referred to as PDU 34), and a pair of motor units 36 (hereinafter referred to as MU 36). And the traveling control unit 38 and the like.

主構造部２２のフレーム２６は、一対の外板４０と、この一対の外板４０の間に配置される一対の内板４２と、外板４０と内板４２の間で上記の各構成の前側を覆う一対の前板４４と、一対の外板４０間で各構成の後側を覆う後板４６と、を有する。また、フレーム２６は、一対の外板４０の間で車幅方向（左右方向）に延在する連結筒４８を複数有する。外板４０、内板４２、前板４４、後板４６及び連結筒４８は、例えば、アルミ合金により構成される。 The frame 26 of the main structural portion 22 has a pair of outer plates 40, a pair of inner plates 42 arranged between the pair of outer plates 40, and the above-mentioned configurations between the outer plates 40 and the inner plates 42. It has a pair of front plates 44 that cover the front side, and a rear plate 46 that covers the rear side of each configuration between the pair of outer plates 40. Further, the frame 26 has a plurality of connecting cylinders 48 extending in the vehicle width direction (left-right direction) between the pair of outer plates 40. The outer plate 40, the inner plate 42, the front plate 44, the rear plate 46, and the connecting cylinder 48 are made of, for example, an aluminum alloy.

図１に示すように、一対の外板４０及び一対の内板４２は、上下方向に沿って相互に平行に延在している。そして、一対の内板４２の間（主構造部２２の車幅方向中央部）に、バッテリ２８が取り出し可能に配置される。また、左側の外板４０と内板４２の間、及び右側の外板４０と内板４２の間に、コンバータ３０、ヒューズ組立体３２及び一対のＰＤＵ３４が取り出し不能に収容される。 As shown in FIG. 1, the pair of outer plates 40 and the pair of inner plates 42 extend parallel to each other along the vertical direction. Then, the battery 28 is removably arranged between the pair of inner plates 42 (the central portion of the main structural portion 22 in the vehicle width direction). Further, the converter 30, the fuse assembly 32 and the pair of PDUs 34 are housed between the outer plate 40 and the inner plate 42 on the left side and between the outer plate 40 and the inner plate 42 on the right side so as not to be taken out.

詳細には、一対の内板４２の間は、前方が開放された前面開放部５２ａとなっており、この前面開放部５２ａの後側にバッテリ２８の配置空間５２が形成されている。配置空間５２の天井には、バッテリ２８の上端を引っ掛け可能なバッテリラッチ５４が設けられている。バッテリラッチ５４は、天井に固定される固定体５４ａと、固定体５４ａに対し揺動自在に取り付けられ前方に延びるフック５４ｂと、を含む。また、配置空間５２の床には、バッテリ２８の下端が挿入されることで、嵌合保持する図示しない嵌合体が設けられている。 Specifically, between the pair of inner plates 42, there is a front opening portion 52a whose front is open, and a space 52 for arranging the battery 28 is formed on the rear side of the front opening portion 52a. A battery latch 54 on which the upper end of the battery 28 can be hooked is provided on the ceiling of the arrangement space 52. The battery latch 54 includes a fixed body 54a fixed to the ceiling and a hook 54b swingably attached to the fixed body 54a and extending forward. Further, a fitting body (not shown) for fitting and holding is provided on the floor of the arrangement space 52 by inserting the lower end of the battery 28.

バッテリ２８は、ユーザＵ等により前面開放部５２ａから配置空間５２に挿入された際に、その下端部が嵌合体に挿入され、この状態で上端部にフック５４ｂが引っ掛かる。これにより、バッテリ２８は、配置空間５２からの不意の離脱が防止される。バッテリ２８を取り出す際には、ユーザＵがバッテリラッチ５４を操作し、フック５４ｂとバッテリ２８の引っ掛かりが解除されることで、バッテリ２８が配置空間５２から取り出し可能となる。 When the battery 28 is inserted into the arrangement space 52 from the front opening portion 52a by the user U or the like, the lower end portion thereof is inserted into the fitting body, and the hook 54b is hooked on the upper end portion in this state. As a result, the battery 28 is prevented from being unexpectedly detached from the arrangement space 52. When the battery 28 is taken out, the user U operates the battery latch 54, and the hook 54b and the battery 28 are released from being caught, so that the battery 28 can be taken out from the arrangement space 52.

また図４に示すように、コンバータ３０は、過電流を防止するヒューズ組立体３２を介してバッテリ２８に接続されている。このコンバータ３０は、バッテリ２８が出力する直流電圧を、ＰＤＵ３４に適合する電圧に変換する。 Further, as shown in FIG. 4, the converter 30 is connected to the battery 28 via a fuse assembly 32 that prevents overcurrent. The converter 30 converts the DC voltage output by the battery 28 into a voltage compatible with the PDU 34.

ＰＤＵ３４は、コンバータ３０から出力された直流電力を、モータに適用可能な三相交流電力に変換して伝達する機能を有している。そして、ＰＤＵ３４は、走行制御部３８の駆動指令や後述する姿勢制御部９０の駆動指令に基づき、一対のＭＵ３６、及び後述する姿勢調整機構部８６の調整用アクチュエータ９２に適宜の電力を供給するドライバとしての機能を有している。 The PDU 34 has a function of converting the DC power output from the converter 30 into three-phase AC power applicable to the motor and transmitting the power. The PDU 34 is a driver that supplies appropriate power to the pair of MUs 36 and the adjustment actuator 92 of the attitude adjustment mechanism unit 86, which will be described later, based on the drive command of the travel control unit 38 and the drive command of the attitude control unit 90, which will be described later. It has the function as.

一対のＭＵ３６は、左右の駆動輪１８の内部にそれぞれ設けられている（以下、左側に配置されるものを左ＭＵ３６Ｌともいい、右側に配置されるものを右ＭＵ３６Ｒともいう）。つまり、一対のＭＵ３６（左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒ）は、インホールモータとして構成されている。図１及び図４に示すように、各ＭＵ３６は、前板４４の下部側に突出するように設けられたホルダ４４ａにモータ本体５６の基端部が固定されている。そして、各モータ本体５６のシャフトが一対の駆動輪１８の径方向外側のホイール６０に連結されている。左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒは、ＰＤＵ３４からの電力の伝達に基づき、相互に同じ回転運動を行うことができ、また異なる回転運動を行うことができる。 The pair of MU36s are provided inside the left and right drive wheels 18, respectively (hereinafter, the one arranged on the left side is also referred to as the left MU36L, and the one arranged on the right side is also referred to as the right MU36R). That is, the pair of MU36s (left MU36L and right MU36R) are configured as in-hole motors. As shown in FIGS. 1 and 4, each MU 36 has a base end portion of the motor body 56 fixed to a holder 44a provided so as to project toward the lower side of the front plate 44. The shafts of the motor bodies 56 are connected to the wheels 60 on the radial outer side of the pair of drive wheels 18. The left MU36L and the right MU36R can perform the same rotational motion and can perform different rotational motions based on the transmission of electric power from the PDU 34.

すなわち、一対の駆動輪１８（左駆動輪１８Ｌ、右駆動輪１８Ｒ）は、左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒにより独立的に回転し接触している走行路２００上を転動する、本発明の第１車輪を構成している。この一対の駆動輪１８は、所望の弾性力を有するように構成された円環状のゴム部５８と、中心の回転軸（モータ本体５６のシャフト）から径方向外側に広がりゴム部５８の内側を支持する円盤状のホイール６０とを有する。 That is, the pair of drive wheels 18 (left drive wheel 18L, right drive wheel 18R) are independently rotated by the left MU36L and the right MU36R and roll on the traveling path 200 in contact with the first wheel of the present invention. Consists of. The pair of drive wheels 18 have an annular rubber portion 58 configured to have a desired elastic force, and the inside of the rubber portion 58 extending radially outward from the central rotation shaft (shaft of the motor body 56). It has a disk-shaped wheel 60 to support.

ゴム部５８は、例えば、ウレタン樹脂を射出成形することによって成型され得る。左駆動輪１８Ｌ及び右駆動輪１８Ｒの各ホイール６０は、相互に平行に配置されている。一対の駆動輪１８は、その直径が従動輪２０の直径に比べて大きく形成されていることで、走行路２００の多少の凹凸を乗り越えることが可能となっている。 The rubber portion 58 can be molded, for example, by injection molding a urethane resin. The wheels 60 of the left drive wheel 18L and the right drive wheel 18R are arranged in parallel with each other. Since the diameter of the pair of drive wheels 18 is formed to be larger than the diameter of the driven wheels 20, it is possible to overcome some irregularities of the traveling path 200.

一方、走行制御部３８は、図４に示すように、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成される。走行制御部３８は、椅子部１４に設けられた操作部１１４の操作情報を受信及び処理して、電動車両１０の走行を主に制御する。走行制御部３８による電動車両１０の制御については後述する。 On the other hand, as shown in FIG. 4, the travel control unit 38 is configured as an electronic control unit (ECU) having a processor, a memory, and an input / output interface. The travel control unit 38 mainly controls the travel of the electric vehicle 10 by receiving and processing the operation information of the operation unit 114 provided on the chair unit 14. The control of the electric vehicle 10 by the traveling control unit 38 will be described later.

また図１及び図３Ａに示すように、フレーム２６は、主構造部２２の下部構造として、一対の駆動輪１８に挟まれるように、固定底部６２、ステップ用ヒンジ部６４及びステップ６６を有している。固定底部６２は、主構造部２２に連結されると共に、前板４４から前方向に（走行路２００の路面に沿って）短く突出している。ステップ用ヒンジ部６４は、固定底部６２の幅方向中央部に設けられ、ステップ６６を回動可能に連結している。 Further, as shown in FIGS. 1 and 3A, the frame 26 has a fixed bottom portion 62, a step hinge portion 64, and a step 66 as a substructure of the main structural portion 22 so as to be sandwiched between the pair of drive wheels 18. ing. The fixed bottom portion 62 is connected to the main structural portion 22 and projects shortly from the front plate 44 in the forward direction (along the road surface of the travel path 200). The step hinge portion 64 is provided at the center portion in the width direction of the fixed bottom portion 62, and rotatably connects the step 66.

ステップ６６は、固定底部６２側から外側（前側）に向かって幅広に形成され、ユーザＵの足（足裏）が配置可能なステップ面６６ａを上面に有する（図３Ｂも参照）。このステップ６６は、ステップ用ヒンジ部６４により、固定底部６２の突出方向と平行な第１回動位置Ａ１と、第１回動位置Ａ１と略直交し突出端が上方向を向く第２回動位置Ａ２との間で回動する。すなわち、電動車両１０は、第２回動位置Ａ２にステップ６６を配置することで、保管時に省スペース化が図られる。その一方で、使用時に第１回動位置Ａ１にステップ６６を配置することでユーザＵの足を載せる場所を形成する。 The step 66 is formed wide from the fixed bottom 62 side toward the outside (front side), and has a step surface 66a on the upper surface on which the foot (sole) of the user U can be arranged (see also FIG. 3B). In this step 66, the first rotation position A1 parallel to the protrusion direction of the fixed bottom portion 62 and the second rotation whose protruding end faces upward are substantially orthogonal to the first rotation position A1 by the step hinge portion 64. It rotates with and from position A2. That is, the electric vehicle 10 can save space during storage by arranging the step 66 at the second rotation position A2. On the other hand, by arranging the step 66 at the first rotation position A1 at the time of use, a place on which the foot of the user U is placed is formed.

さらに、電動車両１０は、フレーム２６の一対の外板４０に連結され、ステップ６６と一対の駆動輪１８との間に配置される一対の車輪フェンダ６８を有する。車輪フェンダ６８は、ユーザＵの足が駆動輪１８に接触することを防止する。 Further, the electric vehicle 10 has a pair of wheel fenders 68 connected to a pair of outer plates 40 of the frame 26 and arranged between the step 66 and the pair of drive wheels 18. The wheel fender 68 prevents the foot of the user U from coming into contact with the drive wheels 18.

図２、図３Ａ及び図５Ａに示すように、駆動走行部１２のスイングアーム２４は、主構造部２２から延出してその延出端部に従動輪２０を有することで、駆動輪１８と共に電動車両１０を走行可能に支える。このスイングアーム２４は、フレーム２６の固定底部６２の底面に連結され後方向に向かって延在する一対の延在管体７０と、一対の延在管体７０の間を架橋する架橋管体７２と、を有する。 As shown in FIGS. 2, 3A and 5A, the swing arm 24 of the drive traveling unit 12 extends from the main structural unit 22 and has a driven wheel 20 at the extending end portion, so that the swing arm 24 is electrically operated together with the drive wheel 18. Supports the vehicle 10 so that it can run. The swing arm 24 is a bridged pipe body 72 that is connected to the bottom surface of a fixed bottom portion 62 of the frame 26 and bridges between a pair of extending pipe bodies 70 extending in the rear direction and a pair of extending pipe bodies 70. And have.

詳細には、一対の延在管体７０は、左駆動輪１８Ｌの近傍位置に連結される左延在管体７０Ｌと、右駆動輪１８Ｒの近傍位置に連結される右延在管体７０Ｒと、で構成される。一対の延在管体７０は、主構造部２２に対し揺動可能な一対の軸受け構造７４（ピボット）を介して固定底部６２に連結されている。 Specifically, the pair of extending pipes 70 includes a left extending pipe 70L connected to a position near the left driving wheel 18L and a right extending pipe 70R connected to a position near the right driving wheel 18R. Consists of ,. The pair of extending pipes 70 are connected to the fixed bottom portion 62 via a pair of bearing structures 74 (pivots) that can swing with respect to the main structure portion 22.

図５Ｂに示すように、軸受け構造７４は、固定底部６２に連結され下方に隆起部７６ａを有するテーブル７６と、延在管体７０に連結される支承部７８と、隆起部７６ａに固定される軸支ピン７９と、軸支ピン７９及び支承部７８の間に設けられ支承部７８を回動自在に支持する軸受け本体８０と、を含む。軸支ピン７９は、ナット７９ａにより軸受け構造７４に離脱不能に連結されている。軸受け本体８０は、例えば、支承部７８の内側で軸支ピン７９上を転動する複数のボールやころ等の要素を有する転がりラジアル軸受けを採用するとよい。なお、軸受け構造７４は、主構造部２２とスイングアーム２４を回動自在に連結する構造であれば、特に限定されないことは勿論である。 As shown in FIG. 5B, the bearing structure 74 is fixed to a table 76 connected to a fixed bottom portion 62 and having a raised portion 76a downward, a bearing portion 78 connected to the extending pipe body 70, and a raised portion 76a. A bearing body 80 provided between the shaft support pin 79 and the support portion 78 and rotatably supporting the support portion 78 is included. The shaft support pin 79 is irremovably connected to the bearing structure 74 by a nut 79a. The bearing body 80 may employ, for example, a rolling radial bearing having elements such as a plurality of balls and rollers that roll on the bearing pin 79 inside the bearing portion 78. Needless to say, the bearing structure 74 is not particularly limited as long as it has a structure in which the main structure portion 22 and the swing arm 24 are rotatably connected.

図２に戻り、左延在管体７０Ｌは、後方に延在した延在端部に左従動輪２０Ｌを連結しており、右延在管体７０Ｒは、後方に延在した延在端部に右従動輪２０Ｒを連結している。これら左従動輪２０Ｌ、右従動輪２０Ｒは、電動車両１０が駆動輪１８の回転駆動に伴い走行路２００を走行した際に、走行路２００の摩擦によって従動回転する本発明の第２車輪である。 Returning to FIG. 2, the left extending pipe body 70L has the left driven wheel 20L connected to the extending end portion extending rearward, and the right extending pipe body 70R has the extending end portion extending rearward. The right driven wheel 20R is connected to. The left driven wheel 20L and the right driven wheel 20R are the second wheels of the present invention that rotate driven by the friction of the traveling path 200 when the electric vehicle 10 travels on the traveling path 200 due to the rotational driving of the driving wheel 18. ..

また本実施形態において、一対の従動輪２０（左従動輪２０Ｌ、右従動輪２０Ｒ）は、オムニホイールとして構成されている。すなわち、各従動輪２０は、２重の第１ローラ８２を有すると共に、この第１ローラ８２の径方向外側の周縁部８２ａに、この周縁部８２ａ周りに回転可能な複数の第２ローラ８４を有する。２重の第１ローラ８２は、周縁部８２ａを支持するホイール８２ｂの面方向が駆動輪１８のホイール６０の面方向と平行に配置されている。また、複数の第２ローラ８４は、樽型に形成され、一の第１ローラ８２と、隣接する他の第１ローラ８２とで周方向に位相がずれるように配置される。このように構成された従動輪２０は、第１ローラ８２の回転による電動車両１０の前後方向だけではなく、第２ローラ８４の回転による左右方向にも自由に動くことができる。 Further, in the present embodiment, the pair of driven wheels 20 (left driven wheel 20L, right driven wheel 20R) are configured as omni wheels. That is, each driven wheel 20 has a double first roller 82, and a plurality of second rollers 84 that can rotate around the peripheral edge portion 82a are provided on the peripheral edge portion 82a on the radial outer side of the first roller 82. Have. The double first roller 82 is arranged so that the surface direction of the wheel 82b that supports the peripheral edge portion 82a is parallel to the surface direction of the wheel 60 of the drive wheel 18. Further, the plurality of second rollers 84 are formed in a barrel shape, and are arranged so that one first roller 82 and another adjacent first roller 82 are out of phase in the circumferential direction. The driven wheel 20 configured in this way can freely move not only in the front-rear direction of the electric vehicle 10 due to the rotation of the first roller 82 but also in the left-right direction due to the rotation of the second roller 84.

一方、スイングアーム２４の架橋管体７２は、一対の延在管体７０の延在方向の途中位置に設けられ、電動車両１０の車幅方向に延在している。架橋管体７２の幅方向中央部には、姿勢調整機構部８６を連結するための台部７２ａが一体成形されている。 On the other hand, the crosslinked pipe body 72 of the swing arm 24 is provided at an intermediate position in the extending direction of the pair of extending pipe bodies 70, and extends in the vehicle width direction of the electric vehicle 10. A base portion 72a for connecting the posture adjusting mechanism portion 86 is integrally formed at the central portion in the width direction of the crosslinked pipe body 72.

ここで、本実施形態に係る電動車両１０（駆動走行部１２）は、姿勢調整機構部８６によって主構造部２２とスイングアーム２４の相対角度を調整する構成となっている。姿勢調整機構部８６は、主構造部２２が位置している走行路２００の勾配に関わる情報を検出する検出部８８と、検出部８８の検出情報を処理する姿勢制御部９０（図４、図９Ａ参照）と、姿勢制御部９０の駆動指令下に直線状に伸縮する調整用アクチュエータ９２と、を有する。 Here, the electric vehicle 10 (driving traveling unit 12) according to the present embodiment has a configuration in which the relative angle between the main structural unit 22 and the swing arm 24 is adjusted by the posture adjusting mechanism unit 86. The attitude adjustment mechanism unit 86 includes a detection unit 88 that detects information related to the gradient of the traveling path 200 on which the main structure unit 22 is located, and an attitude control unit 90 that processes the detection information of the detection unit 88 (FIGS. 4, FIG. 9A) and an adjusting actuator 92 that expands and contracts linearly under the drive command of the attitude control unit 90.

検出部８８は、主構造部２２の上端部に連結固定されると共に、姿勢制御部９０に情報通信可能に接続される。この検出部８８は、走行路２００の勾配による主構造部２２の傾きの変化を検出して、その検出情報を姿勢制御部９０に定期的（又は姿勢制御部９０の指令下）に出力する。検出部８８としては、例えば、電動車両１０の３軸方向（前後方向、左右方向及び上下方向）の角速度を検出可能なジャイロセンサを適用することが好ましい。なお、検出部８８の設置位置は、特に限定されず、電動車両１０の適宜の位置に設けられるとよい。 The detection unit 88 is connected and fixed to the upper end portion of the main structure unit 22, and is also connected to the attitude control unit 90 so that information can be communicated. The detection unit 88 detects a change in the inclination of the main structure unit 22 due to the slope of the traveling path 200, and periodically outputs the detection information to the attitude control unit 90 (or under the command of the attitude control unit 90). As the detection unit 88, for example, it is preferable to apply a gyro sensor capable of detecting the angular velocity of the electric vehicle 10 in the three axial directions (front-back direction, left-right direction, and up-down direction). The installation position of the detection unit 88 is not particularly limited, and it is preferable that the detection unit 88 is installed at an appropriate position of the electric vehicle 10.

姿勢制御部９０は、プロセッサ、メモリ及び入出力インターフェースを有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）として構成され、例えば、主構造部２２内（外板４０と内板４２の間）の適宜の位置に収容固定されている。なお、姿勢制御部９０は、走行制御部３８が設けられている制御基板（電子制御ユニット）に併設されていてもよい。姿勢制御部９０は、検出情報（走行路２００の勾配に伴う主構造部２２の傾斜の変化）を定常的に監視し、勾配の変化に基づき調整用アクチュエータ９２に駆動指令を出力する。この姿勢制御部９０による電動車両１０の制御については後述する。 The attitude control unit 90 is configured as an electronic control unit (ECU) having a processor, a memory, and an input / output interface, and is housed and fixed at an appropriate position in, for example, the main structural unit 22 (between the outer plate 40 and the inner plate 42). Has been done. The attitude control unit 90 may be attached to a control board (electronic control unit) provided with the travel control unit 38. The attitude control unit 90 constantly monitors the detection information (change in inclination of the main structure unit 22 due to the gradient of the traveling path 200), and outputs a drive command to the adjusting actuator 92 based on the change in gradient. The control of the electric vehicle 10 by the attitude control unit 90 will be described later.

図２及び図５Ａに示すように、調整用アクチュエータ９２は、主構造部２２の後方且つ幅方向中央部に設けられる。この調整用アクチュエータ９２は、アクチュエータ本体９４と、アクチュエータ本体９４に設けられ進退自在に変位するロッド９６と、を有する。本実施形態において、調整用アクチュエータ９２は、アクチュエータ本体９４を上側に配置し、このアクチュエータ本体９４からロッド９６を下方向に延出させている。なお、調整用アクチュエータ９２は、アクチュエータ本体９４とロッド９６の上下位置が逆になっていてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 5A, the adjusting actuator 92 is provided behind the main structural portion 22 and in the central portion in the width direction. The adjusting actuator 92 includes an actuator main body 94 and a rod 96 provided on the actuator main body 94 and displaced freely in the forward and backward directions. In the present embodiment, in the adjusting actuator 92, the actuator main body 94 is arranged on the upper side, and the rod 96 extends downward from the actuator main body 94. In the adjusting actuator 92, the vertical positions of the actuator main body 94 and the rod 96 may be reversed.

アクチュエータ本体９４は、ロッド９６を直線状に進退させる図示しない機械構造を内部に有する。機械構造の種類は、特に限定されず、ボールネジ機構やエアシリンダ機構等を採用可能であり、本実施形態ではボールネジ機構を適用している。この場合、アクチュエータ本体９４は、ロッド９６の進退量に基づく交流電力がＰＤＵ３４からモータ（不図示）に供給され、モータの回転運動をロッド９６の直動運動に変換する。 The actuator body 94 has a mechanical structure (not shown) that moves the rod 96 back and forth in a straight line. The type of mechanical structure is not particularly limited, and a ball screw mechanism, an air cylinder mechanism, or the like can be adopted, and the ball screw mechanism is applied in this embodiment. In this case, the actuator body 94 supplies AC power based on the amount of advance / retreat of the rod 96 from the PDU 34 to the motor (not shown), and converts the rotational motion of the motor into the linear motion of the rod 96.

また、アクチュエータ本体９４は、本体側取付構造９８を介して主構造部２２のフレーム２６に連結される。本体側取付構造９８は、一対の内板４２に連結固定され側面視でＬ字状に形成された連結体１００と、アクチュエータ本体９４の上端に一体成形された上端突部１０２と、で構成される。上端突部１０２は、左右方向外側に突出する一対のピン１０２ａを有し、連結体１００は、一対のピン１０２ａを各々回動自在に挿入する一対の孔部１００ａを有する。これにより、アクチュエータ本体９４は、主構造部２２の上端部に対して回動自在に連結される。 Further, the actuator main body 94 is connected to the frame 26 of the main structure portion 22 via the main body side mounting structure 98. The main body side mounting structure 98 is composed of a connecting body 100 which is connected and fixed to a pair of inner plates 42 and formed in an L shape in a side view, and an upper end protrusion 102 integrally formed at the upper end of the actuator main body 94. NS. The upper end protrusion 102 has a pair of pins 102a protruding outward in the left-right direction, and the connecting body 100 has a pair of holes 100a into which the pair of pins 102a are rotatably inserted. As a result, the actuator main body 94 is rotatably connected to the upper end portion of the main structural portion 22.

一方、アクチュエータ本体９４から下方向に延出するロッド９６の端部は、ロッド側取付構造１０４を介してスイングアーム２４の台部７２ａに連結される。ロッド側取付構造１０４は、ロッド９６に連結される筒状装着体１０６と、筒状装着体１０６と台部７２ａとの間に設けられる緩衝部材１０８と、を含む。 On the other hand, the end portion of the rod 96 extending downward from the actuator main body 94 is connected to the base portion 72a of the swing arm 24 via the rod side mounting structure 104. The rod-side mounting structure 104 includes a tubular mounting body 106 connected to the rod 96, and a cushioning member 108 provided between the tubular mounting body 106 and the base portion 72a.

筒状装着体１０６は、緩衝部材１０８に固定される固定底壁１０６ａから上方向に突出する一対の突出片１０６ｂを有し、この突出片１０６ｂの上部には、ロッド９６に形成された一対のピン９６ａが各々挿入される孔部１０６ｃが設けられている。すなわち、ロッド９６は、筒状装着体１０６によりスイングアーム２４に対して回動自在に連結されている。 The tubular mounting body 106 has a pair of projecting pieces 106b projecting upward from the fixed bottom wall 106a fixed to the cushioning member 108, and a pair of projecting pieces 106b formed on the rod 96 is formed on the upper portion of the projecting pieces 106b. A hole 106c into which each of the pins 96a is inserted is provided. That is, the rod 96 is rotatably connected to the swing arm 24 by the tubular mounting body 106.

緩衝部材１０８は、適度な弾性力と剛性を有する短尺な円柱状に形成されている。この緩衝部材１０８は、スイングアーム２４にかかる振動等を緩衝する。また緩衝部材１０８は、スイングアーム２４とロッド９６の相対的な角度変化を許容しつつ、ロッド９６の進退量をスイングアーム２４に伝達させる。この種の緩衝部材１０８を構成する材料としては、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等の熱硬化性エラストマー、熱可塑性エラストマー、或いは他のエラストマー等があげられる。 The cushioning member 108 is formed in a short columnar shape having an appropriate elastic force and rigidity. The buffer member 108 buffers vibrations and the like applied to the swing arm 24. Further, the cushioning member 108 transmits the amount of advance / retreat of the rod 96 to the swing arm 24 while allowing a relative angle change between the swing arm 24 and the rod 96. Examples of the material constituting this type of cushioning member 108 include thermosetting elastomers such as urethane rubber, silicone rubber, and fluororubber, thermoplastic elastomers, and other elastomers.

次に、図１、図２及び図３Ｂを参照して、上記の駆動走行部１２に支持される椅子部１４について説明する。椅子部１４は、シート１１０、一対のシートポスト１１２、操作部１１４及び乗車支持ハンドル１１６を備える。 Next, the chair portion 14 supported by the drive traveling portion 12 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3B. The chair portion 14 includes a seat 110, a pair of seat posts 112, an operation portion 114, and a riding support handle 116.

シート１１０は、上述した主構造部２２の上方に配置され、その上面にユーザＵが座る座面１１０ａを有している。シート１１０は、平面視で、主構造部２２よりも前後方向及び左右方向に大きく形成されている。このシート１１０は、ユーザＵが直接座りその荷重を受ける主要座部１１８と、主要座部１１８の左右方向及び後方向を囲う周辺部１２０と、を有する。主要座部１１８は、後側から前側に向かって下方向に滑らかに湾曲しており、ユーザＵの乗車状態で、両足を適度な角度にガイドする。周辺部１２０は、主要座部１１８の縁部から斜め上方に迫り上がっており、ユーザＵの臀部を主要座部１１８に寄せる。 The seat 110 is arranged above the main structure portion 22 described above, and has a seat surface 110a on which the user U sits. The sheet 110 is formed larger in the front-rear direction and the left-right direction than the main structural portion 22 in a plan view. The seat 110 has a main seat 118 on which the user U sits directly and receives the load thereof, and a peripheral portion 120 surrounding the main seat 118 in the left-right direction and the rear direction. The main seat portion 118 is smoothly curved downward from the rear side to the front side, and guides both feet at an appropriate angle while the user U is in the riding state. The peripheral portion 120 protrudes diagonally upward from the edge portion of the main seat portion 118, and brings the buttocks of the user U closer to the main seat portion 118.

一対のシートポスト１１２は、上下方向に延在して上記のシート１１０を支持し、主構造部２２に対しシート１１０を所定の高さ位置に保持する。一対のシートポスト１１２の上端部には、シート１１０に連結すると共に、シート１１０の傾き（シート１１０の前端の上下位置）を変動可能なシート用ヒンジ部１２２（図３Ａ参照）が設けられている。 The pair of seat posts 112 extend vertically to support the seat 110 and hold the seat 110 at a predetermined height position with respect to the main structural portion 22. At the upper ends of the pair of seat posts 112, a seat hinge portion 122 (see FIG. 3A) that is connected to the seat 110 and that can change the inclination of the seat 110 (the vertical position of the front end of the seat 110) is provided. ..

また、一対のシートポスト１１２は、シートブラケット１２４を介して主構造部２２のフレーム２６に各々連結固定されている。各シートブラケット１２４は、各シートポスト１１２の外部から装着可能なブロック状に形成されている。このシートブラケット１２４は、主構造部２２（一対の内板４２）のうち後方向に突出している部分にネジ止めされると共に、主構造部２２の底部にネジ止めされることで、シートポスト１１２の直立状態を強固に支持する。 Further, the pair of seat posts 112 are connected and fixed to the frame 26 of the main structural portion 22 via the seat bracket 124. Each seat bracket 124 is formed in a block shape that can be attached from the outside of each seat post 112. The seat bracket 124 is screwed to a portion of the main structural portion 22 (a pair of inner plates 42) that protrudes in the rear direction, and is also screwed to the bottom of the main structural portion 22, so that the seat post 112 Strongly supports the upright state of.

さらに、一対のシートポスト１１２は、固定筒１２６と、固定筒１２６内に変位自在に挿入される可動筒１２８とで構成され、可動筒１２８を固定筒１２６に対し相対的に昇降させることで、シート１１０の高さを調整する高さ調整機構部１３０を有する。高さ調整機構部１３０は、シート１１０の下側且つ側方（図２中では右方向）に昇降ハンドル１３２を備え、ユーザＵによる昇降ハンドル１３２の操作下にシート１１０を昇降させる。 Further, the pair of seatposts 112 is composed of a fixed cylinder 126 and a movable cylinder 128 that is displaceably inserted into the fixed cylinder 126, and the movable cylinder 128 is moved up and down relative to the fixed cylinder 126. It has a height adjusting mechanism unit 130 that adjusts the height of the seat 110. The height adjusting mechanism unit 130 includes an elevating handle 132 on the lower side and side (right direction in FIG. 2) of the seat 110, and elevates and elevates the seat 110 under the operation of the elevating handle 132 by the user U.

一方、操作部１１４は、シート１１０の下側から側方（図１中では右方向）に延在して途中位置から前方且つ上方に延在する支持バー１３４と、支持バー１３４の延在端部に取り付けられユーザＵの手により操作される操作本体１３６と、を備える。また、操作部１１４は、走行制御部３８に対して有線又は無線により情報通信可能に接続されている。 On the other hand, the operation unit 114 has a support bar 134 extending from the lower side to the side (right direction in FIG. 1) of the seat 110 and extending forward and upward from an intermediate position, and an extending end of the support bar 134. The operation main body 136, which is attached to the unit and operated by the hand of the user U, is provided. Further, the operation unit 114 is connected to the travel control unit 38 so that information can be communicated by wire or wirelessly.

操作本体１３６は、前後方向に長い箱状に形成されている。操作本体１３６の上面には、電動車両１０の電源のオン／オフを切り換えるスイッチ１３８と、乗車状態でユーザＵの手が置かれて電動車両１０の走行を操作可能な円盤状の操作子１４０と、が設けられている。 The operation body 136 is formed in a box shape that is long in the front-rear direction. On the upper surface of the operation body 136, there is a switch 138 for switching the power of the electric vehicle 10 on / off, and a disk-shaped operator 140 on which the hand of the user U is placed in the riding state to operate the running of the electric vehicle 10. , Are provided.

操作子１４０は、操作本体１３６に対して前方向、後方向、左斜め前方向、右斜め前方向に相対移動可能である。さらに、操作子１４０は、操作本体１３６に対して時計回り及び反時計回りに相対回転可能となっている。操作子１４０と操作本体１３６との間には、操作子１４０の移動により弾性変形する図示しない弾性部材が配置されており、操作子１４０は、ユーザＵが手を放すと、弾性部材の復元力により元の位置に復帰する。操作部１１４は、ユーザＵによる操作子１４０の操作（相対移動や相対回転、操作停止）をリアルタイムに検知して、操作情報として走行制御部３８に送信する。 The operator 140 can move relative to the operation main body 136 in the forward direction, the rear direction, the diagonally forward left direction, and the diagonally forward right direction. Further, the operator 140 can rotate relative to the operation main body 136 clockwise and counterclockwise. An elastic member (not shown) that elastically deforms due to the movement of the operator 140 is arranged between the operator 140 and the operation body 136, and the operator 140 has a restoring force of the elastic member when the user U releases the hand. Returns to the original position by. The operation unit 114 detects the operation (relative movement, relative rotation, operation stop) of the operator 140 by the user U in real time, and transmits the operation information to the travel control unit 38.

また、椅子部１４の乗車支持ハンドル１１６は、パイプ状に形成され、シート１１０の下側から側方（支持バー１３４に対しシート１１０を挟んだ反対側：図１中では左方向）に突出している。また乗車支持ハンドル１１６は、斜め上方向に傾斜しつつ、前後方向に延在する把持予定部１１６ａを有し、ユーザＵは、乗車状態で、この把持予定部１１６ａを把持する。 Further, the riding support handle 116 of the chair portion 14 is formed in a pipe shape and projects from the lower side of the seat 110 to the side (opposite side of the support bar 134 with the seat 110 sandwiched: leftward in FIG. 1). There is. Further, the boarding support handle 116 has a scheduled gripping portion 116a extending in the front-rear direction while tilting diagonally upward, and the user U grips the scheduled gripping portion 116a in the riding state.

次に、本実施形態に係る電動車両１０の制御について説明する。 Next, the control of the electric vehicle 10 according to the present embodiment will be described.

図４に示すように、電動車両１０は、走行路２００を走行する際に、操作部１１４、走行制御部３８、ＰＤＵ３４及び一対のＭＵ３６（左ＭＵ３６Ｌ、右ＭＵ３６Ｒ）により、一対の駆動輪１８（左駆動輪１８Ｌ、右駆動輪１８Ｒ）を転動させる。すなわち、操作部１１４は、ユーザＵによる操作子１４０の操作を検出して、走行制御部３８に操作情報を送信する。走行制御部３８は、受信した操作情報を適宜処理して、ＰＤＵ３４への動作指令を生成し、この動作指令を出力する。 As shown in FIG. 4, when traveling on the travel path 200, the electric vehicle 10 is provided with a pair of drive wheels 18 (left MU36L, right MU36R) by an operation unit 114, a travel control unit 38, a PDU34, and a pair of MU36s (left MU36L, right MU36R). The left drive wheel 18L and the right drive wheel 18R) are rolled. That is, the operation unit 114 detects the operation of the operator 140 by the user U and transmits the operation information to the travel control unit 38. The travel control unit 38 appropriately processes the received operation information, generates an operation command to the PDU 34, and outputs the operation command.

ＰＤＵ３４は、コンバータ３０から供給された電力を三相交流の電力とし、受信した動作指令に含まれる左ＭＵ３６Ｌの回転速度（トルク等を含む）に基づき適宜の電力を左ＭＵ３６Ｌに供給する。同様に、受信した駆動指令に含まれる右ＭＵ３６Ｒの回転速度に基づき適宜の電力を右ＭＵ３６Ｒに供給する。これにより左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒは、独立的に左駆動輪１８Ｌ及び右駆動輪１８Ｒを転動させつつ相互に協働し合い、電動車両１０の走行を行う。 The PDU 34 uses the power supplied from the converter 30 as three-phase AC power, and supplies appropriate power to the left MU 36L based on the rotation speed (including torque) of the left MU 36L included in the received operation command. Similarly, appropriate power is supplied to the right MU36R based on the rotation speed of the right MU36R included in the received drive command. As a result, the left MU36L and the right MU36R independently roll the left drive wheel 18L and the right drive wheel 18R and cooperate with each other to travel the electric vehicle 10.

例えば、図６Ａに示すように、ユーザＵが操作子１４０を前方向に押したとする。走行制御部３８は、この操作情報に基づき、ＰＤＵ３４に前進方向の回転動作を行う動作指令を出力する。これにより、ＰＤＵ３４は、左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒを回転駆動させ、左駆動輪１８Ｌ及び右駆動輪１８Ｒを前進方向（左側面視で左駆動輪１８Ｌを反時計回り、右側面視で右駆動輪１８Ｒを時計回り）に同じ回転速度で回転させる。そのために、図６Ｂに示すように、電動車両１０が前方向に直進する。 For example, as shown in FIG. 6A, it is assumed that the user U pushes the operator 140 forward. Based on this operation information, the travel control unit 38 outputs an operation command for performing a forward rotation operation to the PDU 34. As a result, the PDU 34 rotationally drives the left MU36L and the right MU36R, and drives the left drive wheel 18L and the right drive wheel 18R in the forward direction (counterclockwise rotation of the left drive wheel 18L when viewed from the left side, and right drive wheel 18R when viewed from the right side. Rotate clockwise) at the same rotation speed. Therefore, as shown in FIG. 6B, the electric vehicle 10 goes straight in the forward direction.

なお、操作部１１４は、ユーザＵの操作子１４０の操作量の情報を出力し、走行制御部３８は、この操作量に比例して左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒの回転速度を変化させる動作指令を出力する構成であるとよい。これにより例えば、ユーザＵが操作子１４０を微量に操作した場合には、電動車両１０が遅く直進するようになり、ユーザＵが操作子１４０を多量に操作した場合には、電動車両１０が速く直進するようになる。 The operation unit 114 outputs information on the operation amount of the operator 140 of the user U, and the travel control unit 38 outputs an operation command for changing the rotation speeds of the left MU36L and the right MU36R in proportion to this operation amount. It is preferable that the configuration is such that As a result, for example, when the user U operates the operator 140 in a small amount, the electric vehicle 10 moves straight slowly, and when the user U operates the operator 140 in a large amount, the electric vehicle 10 speeds up. You will go straight.

なお、電動車両１０は、ユーザＵが手を操作子１４０から放し、操作子１４０が戻る（つまりユーザＵの押圧操作がない）ことで停止を行う。移動状態から停止する際、走行制御部３８は、操作子１４０が元に戻った操作情報を受信すると、ＰＤＵ３４に速度をゼロ（逆トルク）とする動作指令を出力する。これにより左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒは、回生ブレーキをかけて、電動車両１０を停止させる。停止時の回生エネルギーは、バッテリ２８に充電されてもよい。 The electric vehicle 10 is stopped when the user U releases his / her hand from the operator 140 and the operator 140 returns (that is, there is no pressing operation of the user U). When stopping from the moving state, the travel control unit 38 outputs an operation command to set the speed to zero (reverse torque) to the PDU 34 when the operator 140 receives the returned operation information. As a result, the left MU36L and the right MU36R apply the regenerative brake to stop the electric vehicle 10. The regenerative energy at the time of stopping may be charged to the battery 28.

また図示は省略するが、ユーザＵが操作子１４０を後方向に引いた場合、走行制御部３８は、この操作情報を受信すると、ＰＤＵ３４に後退方向（前進方向と逆回り）の回転動作を行う動作指令を出力する。これにより、左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒは、左駆動輪１８Ｌ及び右駆動輪１８Ｒを同じ回転速度で回転させて、電動車両１０が後方向に後退する。なお、電動車両１０を後退させる場合も、ユーザＵの操作子１４０の操作量に応じて後退速度を可変にするとよい。 Although not shown, when the user U pulls the operator 140 backward, the traveling control unit 38 rotates the PDU 34 in the backward direction (reverse direction to the forward direction) when receiving this operation information. Output an operation command. As a result, the left MU36L and the right MU36R rotate the left drive wheel 18L and the right drive wheel 18R at the same rotation speed, and the electric vehicle 10 retracts in the rear direction. Even when the electric vehicle 10 is retracted, the retreat speed may be made variable according to the operation amount of the operator U of the user U.

また例えば、図７Ａに示すように、ユーザＵが操作子１４０を左斜め前方に押したとする。走行制御部３８は、この操作情報を受信すると、ＰＤＵ３４に対し左ＭＵ３６Ｌを低速で回転させ、右ＭＵ３６Ｒを高速で回転させる動作指令を出力する。これにより、左ＭＵ３６Ｌが遅く回転する一方で、右ＭＵ３６Ｒが速く回転する回転差が生じることになり、図７Ｂに示すように、電動車両１０は、現在位置から前方に進みつつ、左旋回することができる。この際、左従動輪２０Ｌ及び右従動輪２０Ｒは、第２ローラ８４を適度に回転させつつ、第１ローラ８２が駆動輪１８に追従する。 Further, for example, as shown in FIG. 7A, it is assumed that the user U pushes the operator 140 diagonally forward to the left. Upon receiving this operation information, the travel control unit 38 outputs an operation command for rotating the left MU36L at a low speed and rotating the right MU36R at a high speed to the PDU 34. As a result, while the left MU36L rotates slowly, the right MU36R rotates quickly, resulting in a rotation difference. As shown in FIG. 7B, the electric vehicle 10 turns left while advancing forward from the current position. Can be done. At this time, in the left driven wheel 20L and the right driven wheel 20R, the first roller 82 follows the drive wheel 18 while appropriately rotating the second roller 84.

なお、電動車両１０を旋回させる場合も、ユーザＵの操作子１４０の操作量に応じて旋回速度を可変に構成するとよい。また図示は省略するが、ユーザＵが操作子１４０を右斜め前方に押すと、電動車両１０は右旋回を行う。この際、走行制御部３８、ＰＤＵ３４、左ＭＵ３６Ｌ、右ＭＵ３６Ｒは上記と逆の動作を行う（具体的な説明は省略する）。 Even when the electric vehicle 10 is turned, the turning speed may be variably configured according to the amount of operation of the operator 140 of the user U. Although not shown, when the user U pushes the operator 140 diagonally forward to the right, the electric vehicle 10 makes a right turn. At this time, the traveling control unit 38, the PDU34, the left MU36L, and the right MU36R operate in the reverse manner to the above (specific description is omitted).

さらに例えば、図８Ａに示すように、ユーザＵが操作子１４０を反時計回りに回転させたとする。走行制御部３８は、この操作情報を受信すると、左ＭＵ３６Ｌを前進方向と逆方向（後退方向）に回転させ、右ＭＵ３６Ｒを前進方向のまま回転動作させる動作指令をＰＤＵ３４に出力する。このため図８Ｂに示すように、左駆動輪１８Ｌが後方に進む一方で右駆動輪１８Ｒが前方に進む。この際、左ＭＵ３６Ｌと右ＭＵ３６Ｒは、回転方向が逆向きでも、回転速度は同一となっている。そのため、電動車両１０にヨー方向の回転モーメントがかかって、現在位置を殆どずらすことなく左側（反時計回り）に信地旋回する。この信地旋回は、ユーザＵが操作子１４０の回転操作を止めると、左ＭＵ３６Ｌ及び右ＭＵ３６Ｒが回生ブレーキをかけることで停止する。 Further, for example, as shown in FIG. 8A, it is assumed that the user U rotates the operator 140 counterclockwise. Upon receiving this operation information, the travel control unit 38 outputs an operation command to the PDU 34 to rotate the left MU36L in the direction opposite to the forward direction (backward direction) and to rotate the right MU36R in the forward direction. Therefore, as shown in FIG. 8B, the left drive wheel 18L advances backward, while the right drive wheel 18R advances forward. At this time, the left MU36L and the right MU36R have the same rotation speed even if the rotation directions are opposite. Therefore, a rotational moment in the yaw direction is applied to the electric vehicle 10, and the electric vehicle turns to the left (counterclockwise) with almost no shift in the current position. When the user U stops the rotation operation of the operator 140, the left MU36L and the right MU36R apply the regenerative brake to stop the turning.

なお、信地旋回も、ユーザＵの操作子１４０の操作量（回転量）に応じて旋回速度を可変に構成してよい。また図示は省略するが、ユーザＵが操作子１４０を時計回りに回転させると、電動車両１０は右側（時計回り）に信地旋回する。この際、走行制御部３８、ＰＤＵ３４、左ＭＵ３６Ｌ、右ＭＵ３６Ｒは、上記と逆の動作を行う（具体的な説明は省略する）。 It should be noted that the turning speed may be variably configured according to the operating amount (rotation amount) of the operator U of the user U in the turning of the credit. Although not shown, when the user U rotates the operator 140 clockwise, the electric vehicle 10 turns to the right (clockwise). At this time, the traveling control unit 38, the PDU34, the left MU36L, and the right MU36R perform operations opposite to those described above (specific description is omitted).

そして、電動車両１０は、図９Ａに示すように、検出部８８、姿勢制御部９０、調整用アクチュエータ９２によって、走行制御とは別に姿勢制御を行う構成となっている。なお、姿勢制御部９０は、走行制御部３８から走行に関わる情報を受信して、電動車両１０の速度情報を反映した姿勢制御を行う構成でもよい（図９Ａ中の点線参照）。逆に、走行制御部３８も、姿勢制御部９０から姿勢に関わる情報を受信して、電動車両１０の姿勢情報を反映した走行制御を行う構成でもよい（図４も参照）。 Then, as shown in FIG. 9A, the electric vehicle 10 is configured to perform attitude control separately from the traveling control by the detection unit 88, the attitude control unit 90, and the adjustment actuator 92. The attitude control unit 90 may be configured to receive information related to traveling from the travel control unit 38 and perform attitude control reflecting the speed information of the electric vehicle 10 (see the dotted line in FIG. 9A). On the contrary, the travel control unit 38 may also receive information related to the posture from the attitude control unit 90 and perform travel control reflecting the attitude information of the electric vehicle 10 (see also FIG. 4).

姿勢制御では、駆動輪１８を側方に有する主構造部２２と、主構造部２２から延出し従動輪２０を側方に有するスイングアーム２４との相対角度を、調整用アクチュエータ９２を伸縮することで変化させる（図３Ａも参照）。これにより、主構造部２２自体の姿勢が調整される。具体的には、姿勢制御部９０は、姿勢制御を実施する機能部として、検出情報取得部１４２及びロッド制御指令部１４４を備える。 In attitude control, the adjusting actuator 92 expands and contracts the relative angle between the main structure portion 22 having the drive wheels 18 on the side and the swing arm 24 having the driven wheels 20 extending from the main structure portion 22 on the sides. (See also FIG. 3A). As a result, the posture of the main structural portion 22 itself is adjusted. Specifically, the attitude control unit 90 includes a detection information acquisition unit 142 and a rod control command unit 144 as functional units for performing attitude control.

検出情報取得部１４２は、走行路２００の勾配により主構造部２２が傾いた際に、主構造部２２に固定されている検出部８８から勾配の変化（検出情報）を取得する。 When the main structure portion 22 is tilted due to the slope of the traveling path 200, the detection information acquisition unit 142 acquires a change in the slope (detection information) from the detection unit 88 fixed to the main structure portion 22.

ロッド制御指令部１４４は、検出情報取得部１４２が受信した勾配の変化に基づき、調整用アクチュエータ９２のロッド９６の伸縮や状態維持を、ＰＤＵ３４に指令する。例えば、ロッド制御指令部１４４は、検出部８８の検出情報が水平から傾いている場合に、検出部８８の検出が水平となるまでロッド９６の伸長方向への移動又は収縮方向への移動の指令を行う。なお、検出部８８の検出情報が水平である場合には、ロッド９６の状態維持を継続する（ロッド９６を動作させない）。 The rod control command unit 144 commands the PDU 34 to expand / contract and maintain the state of the rod 96 of the adjusting actuator 92 based on the change in the gradient received by the detection information acquisition unit 142. For example, when the detection information of the detection unit 88 is tilted from the horizontal, the rod control command unit 144 commands the rod 96 to move in the extension direction or the contraction direction until the detection of the detection unit 88 becomes horizontal. I do. When the detection information of the detection unit 88 is horizontal, the state of the rod 96 is maintained (the rod 96 is not operated).

ＰＤＵ３４は、姿勢制御部９０からの駆動指令に基づく三相交流の電力を調整用アクチュエータ９２に供給することでロッド９６を進出又は後退させる。換言すれば、本実施形態における姿勢制御では、主構造部２２の姿勢（調整用アクチュエータ９２のロッド９６の移動状態）を検出部８８により監視し、その監視結果を姿勢制御部９０側に戻すフィードバック制御を実施している。これにより電動車両１０は、スイングアーム２４が変動する要素（走行路２００の勾配や走行路２００における他の外乱等）に応じて、調整用アクチュエータ９２を適切に伸縮することが可能となる。なお、姿勢制御部９０は、検出部８８の検出値に基づき、走行路２００の勾配又はロッド９６の伸縮量を算出し、算出値に基づきＰＤＵ３４の駆動指令を行うフィードフォワード制御を行ってもよい。 The PDU 34 advances or retracts the rod 96 by supplying power for three-phase alternating current based on a drive command from the attitude control unit 90 to the adjusting actuator 92. In other words, in the attitude control in the present embodiment, the attitude of the main structure unit 22 (moving state of the rod 96 of the adjusting actuator 92) is monitored by the detection unit 88, and the monitoring result is returned to the attitude control unit 90 side. Control is in place. As a result, the electric vehicle 10 can appropriately expand and contract the adjusting actuator 92 according to the element in which the swing arm 24 fluctuates (the gradient of the traveling path 200, other disturbances in the traveling path 200, etc.). The attitude control unit 90 may perform feedforward control by calculating the gradient of the traveling path 200 or the amount of expansion / contraction of the rod 96 based on the detection value of the detection unit 88 and issuing a drive command of the PDU 34 based on the calculated value. ..

例えば図１０Ａに示すように、電動車両１０は、勾配がある走行路２００を登る方向に進行する（登り勾配２０２を進む）際に、走行路２００の勾配により、主構造部２２自体が鉛直方向に対して後側に傾斜する。そのため、検出部８８が後方の傾斜（勾配の変化）を検出することになる。なお、検出部８８は、登り勾配２０２の勾配が徐々に変化する場合は、その都度変化を検出して姿勢制御部９０に検出情報を送信する。 For example, as shown in FIG. 10A, when the electric vehicle 10 travels in the direction of climbing the traveling road 200 having a slope (advancing the climbing slope 202), the main structural portion 22 itself is in the vertical direction due to the slope of the traveling road 200. Tilt to the rear. Therefore, the detection unit 88 detects the rearward inclination (change in gradient). When the slope of the climbing slope 202 gradually changes, the detection unit 88 detects the change each time and transmits the detection information to the attitude control unit 90.

この場合、姿勢制御部９０は、検出情報に基づきロッド制御指令部１４４により、検出部８８の後方の傾斜を水平に戻す駆動指令をＰＤＵ３４に出力する。これにより、ＰＤＵ３４から調整用アクチュエータ９２に適宜の電力が供給され、調整用アクチュエータ９２が作動する。 In this case, the attitude control unit 90 outputs a drive command to the PDU 34 to return the inclination behind the detection unit 88 to the horizontal position by the rod control command unit 144 based on the detection information. As a result, appropriate power is supplied from the PDU 34 to the adjusting actuator 92, and the adjusting actuator 92 operates.

図１０Ｂに示すように、アクチュエータ本体９４は、登り勾配２０２に応じてロッド９６を進出させる。すなわち調整用アクチュエータ９２全体が伸長する。このため、スイングアーム２４は、軸受け構造７４を基点に回動する。平地における主構造部２２の重心位置の鉛直姿勢に対する相対角度がθ１であるとすると、登り勾配２０２では、回動に伴いより大きな相対角度であるθ２に移行する。 As shown in FIG. 10B, the actuator main body 94 advances the rod 96 according to the ascending slope 202. That is, the entire adjusting actuator 92 extends. Therefore, the swing arm 24 rotates about the bearing structure 74 as a base point. Assuming that the relative angle of the position of the center of gravity of the main structure portion 22 on the flat ground with respect to the vertical posture is θ1, the climbing slope 202 shifts to θ2, which is a larger relative angle with rotation.

これにより図１１に示すように、登り勾配２０２では、シート１１０（椅子部１４）の後部がスイングアーム２４に対して上方に上がることになる（尻上がりになる）。つまり、電動車両１０は、登り勾配２０２に対応して主構造部２２の姿勢がθ２−θ１だけ前傾することになり、電動車両１０自体の重心が前方に移動して安定的に走行することができる。 As a result, as shown in FIG. 11, on the ascending slope 202, the rear portion of the seat 110 (chair portion 14) rises upward with respect to the swing arm 24 (becomes a tail rise). That is, in the electric vehicle 10, the posture of the main structural portion 22 is tilted forward by θ2-θ1 in response to the ascending slope 202, and the center of gravity of the electric vehicle 10 itself moves forward to travel stably. Can be done.

一方、図１２Ａに示すように、電動車両１０は、勾配がある走行路２００を降る方向に進行する（降り勾配２０４を進む）際に、走行路２００の勾配により、主構造部２２自体が鉛直方向に対して前側に傾斜する。そのため、検出部８８が前方の傾斜（勾配の変化）を検出することになり、姿勢制御部９０はこの前方の傾斜に応じて、検出部８８を水平に戻す駆動指令をＰＤＵ３４に出力する。これにより、ＰＤＵ３４は、調整用アクチュエータ９２に走行路２００の勾配に応じてロッド９６を後退させる電力供給を行う。 On the other hand, as shown in FIG. 12A, when the electric vehicle 10 travels in the direction of descending the sloped travel path 200 (advancing the descending gradient 204), the main structural portion 22 itself is vertical due to the gradient of the travel path 200. Tilt forward with respect to the direction. Therefore, the detection unit 88 detects the forward inclination (change in the gradient), and the attitude control unit 90 outputs a drive command for returning the detection unit 88 to the horizontal according to the forward inclination to the PDU 34. As a result, the PDU 34 supplies electric power to the adjusting actuator 92 to retract the rod 96 according to the gradient of the traveling path 200.

図１２Ｂに示すように、アクチュエータ本体９４は、降り勾配２０４に応じてロッド９６を後退させる。すなわち調整用アクチュエータ９２全体が収縮する。このため、スイングアーム２４は、平地における主構造部２２の重心位置の鉛直姿勢に対する相対角度がθ１であるとすると、回動に伴い降り勾配２０４では、小さな相対角度であるθ２に移行する。 As shown in FIG. 12B, the actuator body 94 retracts the rod 96 according to the descending gradient 204. That is, the entire adjusting actuator 92 contracts. Therefore, assuming that the relative angle of the position of the center of gravity of the main structural portion 22 with respect to the vertical posture on the flat ground is θ1, the swing arm 24 shifts to θ2, which is a small relative angle, at the descending gradient 204 as it rotates.

これにより図１３に示すように、降り勾配２０４では、シート１１０（椅子部１４）の後部がスイングアーム２４に対して下方に下がることになる（尻下がりになる）。つまり、電動車両１０は、降り勾配２０４に対応して主構造部２２の姿勢がθ１−θ２だけ後傾となり、その結果、電動車両１０自体の重心が後方に移動して安定的に走行することが可能となる。 As a result, as shown in FIG. 13, at the downhill slope 204, the rear portion of the seat 110 (chair portion 14) is lowered with respect to the swing arm 24 (the tail is lowered). That is, in the electric vehicle 10, the posture of the main structural portion 22 is tilted backward by θ1-θ2 in response to the descending gradient 204, and as a result, the center of gravity of the electric vehicle 10 itself moves rearward and travels stably. Is possible.

また、走行路２００を降る場合に、走行制御部３８は、姿勢制御部９０から走行路２００の勾配の情報を受信することで、一対の駆動輪１８の回転速度を同時に低下させるとよい。これにより電動車両１０は、降り勾配２０４において平地よりも遅い速度で（ブレーキをかけながら）進行することができる。 Further, when descending the travel path 200, the travel control unit 38 may simultaneously reduce the rotational speed of the pair of drive wheels 18 by receiving information on the gradient of the travel path 200 from the attitude control unit 90. As a result, the electric vehicle 10 can travel at a speed (while applying the brakes) slower than the level ground on the downhill slope 204.

以上のように、電動車両１０は、姿勢調整機構部８６、検出部８８、姿勢制御部９０を有することで、登り勾配２０２又は降り勾配２０４を走行する際に、主構造部２２とスイングアーム２４の相対角度を調整して、主構造部２２自体の傾斜を勾配に対応させることができる。すなわち、電動車両１０は、主構造部２２の姿勢を調整することで、ユーザＵの荷重と主構造部２２の重心が前後方向にずれることを抑えて走行する。従って、電動車両１０は、勾配がある走行路２００でも、充分に安定した走行を行うことができる。 As described above, the electric vehicle 10 has the attitude adjustment mechanism unit 86, the detection unit 88, and the attitude control unit 90, so that when traveling on the uphill 202 or downhill 204, the main structure 22 and the swing arm 24 By adjusting the relative angle of, the inclination of the main structure 22 itself can be made to correspond to the gradient. That is, by adjusting the posture of the main structure portion 22, the electric vehicle 10 runs while suppressing the load of the user U and the center of gravity of the main structure portion 22 from shifting in the front-rear direction. Therefore, the electric vehicle 10 can sufficiently stably travel even on the traveling road 200 having a slope.

しかも、この電動車両１０は、シート１１０が主構造部２２の上方に配置されていることで、ユーザＵの座面１１０ａが高くなる。これにより、ユーザＵの視線が高くなり、周囲の非搭乗者からの圧迫感が和らぎ、コミュニケーションを良好に行うことができる。またこのように座面１１０ａが高い場合でも、電動車両１０は、ユーザＵの荷重と主構造部２２の重心のずれを抑制するので、安定的な走行を実現できる。 Moreover, in the electric vehicle 10, the seat 110 is arranged above the main structural portion 22, so that the seat surface 110a of the user U becomes high. As a result, the line of sight of the user U is raised, the feeling of oppression from the surrounding non-passengers is alleviated, and good communication can be performed. Further, even when the seat surface 110a is high in this way, the electric vehicle 10 suppresses the deviation between the load of the user U and the center of gravity of the main structure portion 22, so that stable running can be realized.

そして、電動車両１０は、スイングアーム２４が主構造部２２の底面から後方向に延出していることで、ユーザＵの乗車時等にスイングアーム２４が邪魔になることがない。また、スイングアーム２４は、主構造部２２を下から支えることで、主構造部２２の重量を良好に分散させることができる。 Since the swing arm 24 of the electric vehicle 10 extends rearward from the bottom surface of the main structural portion 22, the swing arm 24 does not get in the way when the user U is on board. Further, the swing arm 24 can satisfactorily disperse the weight of the main structure portion 22 by supporting the main structure portion 22 from below.

さらに、電動車両１０は、直線状に伸縮する調整用アクチュエータ９２を有することで、主構造部２２の傾斜を簡単に調整することができる。つまり、登り勾配２０２を走行する際には、調整用アクチュエータ９２が伸長し、降り勾配２０４を走行する際には、調整用アクチュエータ９２が収縮することで、主構造部２２の姿勢を安定化させる。 Further, the electric vehicle 10 has an adjusting actuator 92 that expands and contracts in a straight line, so that the inclination of the main structural portion 22 can be easily adjusted. That is, when traveling on the ascending slope 202, the adjusting actuator 92 extends, and when traveling on the descending slope 204, the adjusting actuator 92 contracts, thereby stabilizing the posture of the main structural portion 22. ..

この場合、調整用アクチュエータ９２は、アクチュエータ本体９４を主構造部２２に連結し、ロッド９６をスイングアーム２４に連結していることで、スイングアーム２４にかかる荷重を軽くして主構造部２２に対する揺動を容易化することができる。 In this case, the adjusting actuator 92 reduces the load applied to the swing arm 24 by connecting the actuator main body 94 to the main structure portion 22 and connecting the rod 96 to the swing arm 24 with respect to the main structure portion 22. The swing can be facilitated.

上記構成に加えて、電動車両１０は、アクチュエータ本体９４が主構造部２２の上端部に回動自在に連結されていることで、調整用アクチュエータ９２の伸縮に伴う作動力を主構造部２２の上端部側に伝達することが可能となる。これにより、支点に対し作用点が離れることになり、主構造部２２の姿勢の調整をスムーズに行うことができる。 In addition to the above configuration, in the electric vehicle 10, the actuator main body 94 is rotatably connected to the upper end portion of the main structural portion 22, so that the operating force due to the expansion and contraction of the adjusting actuator 92 is applied to the main structural portion 22. It is possible to transmit to the upper end side. As a result, the point of action is separated from the fulcrum, and the posture of the main structural portion 22 can be smoothly adjusted.

さらにまた、電動車両１０は、ロッド９６がスイングアーム２４に回動自在に連結されていることで、主構造部２２とスイングアーム２４の相対角度が変化しても、調整用アクチュエータ９２の伸縮に伴う作動力を良好に伝達することができる。 Furthermore, in the electric vehicle 10, since the rod 96 is rotatably connected to the swing arm 24, the adjusting actuator 92 can be expanded and contracted even if the relative angle between the main structural portion 22 and the swing arm 24 changes. The accompanying operating force can be transmitted satisfactorily.

またさらに、姿勢調整機構部８６は、緩衝部材１０８を有することで、調整用アクチュエータ９２の傾きを容易に許容することが可能となる。 Furthermore, since the posture adjusting mechanism unit 86 has the cushioning member 108, it is possible to easily allow the tilting of the adjusting actuator 92.

そして、電動車両１０は、従動輪２０がオムニホイールであることで、通常の旋回時や信地旋回時に、駆動輪１８の回転に対し従動輪２０を確実に追従回転させる。そのため、安定的な旋回を行うことができる。 Since the driven wheel 20 is an omni wheel, the electric vehicle 10 reliably follows the rotation of the driving wheel 18 with respect to the rotation of the driving wheel 18 during normal turning or turning. Therefore, stable turning can be performed.

また、電動車両１０は、一対の駆動輪１８をそれぞれ回転させるインホールモータを有することで、多様な旋回動作を実現することができる。 Further, the electric vehicle 10 can realize various turning operations by having an in-hole motor that rotates each of the pair of drive wheels 18.

電動車両１０は、主構造部２２にバッテリ２８やドライブ装置等の重量物を収容することで、走行を安定化させることができ、しかも、姿勢調整機構部８６により姿勢が安定化するので、より一層安定的に走行することができる。 The electric vehicle 10 can stabilize the running by accommodating a heavy object such as a battery 28 or a drive device in the main structural portion 22, and moreover, the posture is stabilized by the posture adjusting mechanism portion 86. It is possible to run more stably.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、本実施形態に係る電動車両１０は、車両自体の軽量化のため主構造部２２を外部に露出させた構成としているが、電動車両１０は、例えば、適宜の箇所（主構造部２２等）をカウルで覆い意匠性を高めた構成でもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made according to the gist of the invention. For example, the electric vehicle 10 according to the present embodiment has a configuration in which the main structural portion 22 is exposed to the outside in order to reduce the weight of the vehicle itself. ) May be covered with a cowl to enhance the design.

また、本実施形態に係る電動車両１０は、主構造部２２に駆動輪１８、スイングアーム２４に従動輪２０を設けているが、本発明は、この構成に限定されず、主構造部２２に従動輪２０、スイングアーム２４に駆動輪１８が設けられてもよい。また、本実施形態に係るスイングアーム２４は、主構造部２２の後方に延出しているが、この構成に限定されず、例えばスイングアーム２４を前方に延出させた構成としてもよい。スイングアーム２４が前方に延出した構成では、姿勢調整機構部８６も主構造部２２の前側に設けられることが好ましい。 Further, the electric vehicle 10 according to the present embodiment is provided with a driving wheel 18 and a driven wheel 20 in the main structural portion 22, but the present invention is not limited to this configuration, and the main structural portion 22 is provided with the driving wheel 18. Drive wheels 18 may be provided on the driven wheels 20 and the swing arm 24. Further, the swing arm 24 according to the present embodiment extends to the rear of the main structural portion 22, but the present invention is not limited to this configuration, and for example, the swing arm 24 may extend to the front. In the configuration in which the swing arm 24 extends forward, it is preferable that the posture adjusting mechanism portion 86 is also provided on the front side of the main structural portion 22.

また、従動輪２０は、左右一対で設けられていなくてもよく、少なくとも１以上設けられていればよい。さらに従動輪２０は、オムニホイールを適用せずに、通常（駆動輪１８と同様の構成）の車輪でもよい。一方、駆動輪１８を回転させる構成も、インホールモータに限定されず、ＭＵ３６と駆動輪１８の間にギア機構やトランスミッション等が設けられていてもよい。 Further, the driven wheels 20 do not have to be provided in pairs on the left and right, and may be provided at least one or more. Further, the driven wheel 20 may be a normal wheel (similar to the driving wheel 18) without applying the omni wheel. On the other hand, the configuration for rotating the drive wheels 18 is not limited to the in-hole motor, and a gear mechanism, a transmission, or the like may be provided between the MU 36 and the drive wheels 18.

電動車両１０は、椅子部１４の構成も、任意に設計してよく、例えば背もたれ付きのシートを採用してもよく、図示しないベルト等によりユーザＵをシート１１０に固定させる構成でもよい。 The chair portion 14 of the electric vehicle 10 may be arbitrarily designed. For example, a seat with a backrest may be adopted, or the user U may be fixed to the seat 110 by a belt or the like (not shown).

１０…電動車両 １２…駆動走行部
１４…椅子部 １８…駆動輪
２０…従動輪 ２２…主構造部
２４…スイングアーム ２８…バッテリ
３４…ドライブ装置（ＰＤＵ） ３６…モータユニット（ＭＵ）
３８…走行制御部 ６６…ステップ
６６ａ…ステップ面 ７４…軸受け構造
８２…第１ローラ ８４…第２ローラ
８６…姿勢調整機構部 ８８…検出部
９０…姿勢制御部 ９２…調整用アクチュエータ
９８…本体側取付構造 １０４…ロッド側取付構造
１０８…緩衝部材 １１０…シート
１１０ａ…座面 １１４…操作部 10 ... Electric vehicle 12 ... Drive traveling unit 14 ... Chair part 18 ... Drive wheel 20 ... Driven wheel 22 ... Main structure part 24 ... Swing arm 28 ... Battery 34 ... Drive device (PDU) 36 ... Motor unit (MU)
38 ... Travel control unit 66 ... Step 66a ... Step surface 74 ... Bearing structure 82 ... First roller 84 ... Second roller 86 ... Attitude adjustment mechanism unit 88 ... Detection unit 90 ... Attitude control unit 92 ... Adjustment actuator 98 ... Main body side Mounting structure 104 ... Rod side mounting structure 108 ... Buffer member 110 ... Seat 110a ... Seat surface 114 ... Operation unit

Claims (11)

走行路を走行可能な電動車両であって、
ユーザが座るシートと、
前記シートを支持する主構造部と、
前記電動車両の下部に設けられるとともに、前記主構造部に対して上下方向に揺動可能に連結され、前記主構造部から前後方向の一方に向かって延出するスイングアームと、
前記主構造部の両側方にそれぞれ設けられ、前記走行路上を転動する一対の第１車輪と、
前記スイングアームに設けられ、前記走行路上を転動し、前記主構造部に対する前記スイングアームの上下方向の揺動に伴って前記第１車輪に対する上下方向の相対位置が変更される第２車輪と、
前記主構造部と前記スイングアームの相対角度を調整可能な姿勢調整機構部と、
勾配がある走行路を前記電動車両が走行した際に、前記勾配に関わる情報を検出する検出部と、
前記検出部の検出情報に基づき前記姿勢調整機構部を制御し、前記主構造部を、前記勾配の影響を抑えた姿勢とする姿勢制御部と、を備える
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle that can travel on the road
The seat on which the user sits and
The main structural part that supports the sheet and
A swing arm provided at the lower part of the electric vehicle , connected to the main structure portion so as to be swingable in the vertical direction, and extending from the main structure portion in one direction in the front-rear direction.
A pair of first wheels provided on both sides of the main structural portion and rolling on the traveling path, and
A second wheel provided on the swing arm, which rolls on the traveling path and whose vertical relative position with respect to the first wheel is changed as the swing arm swings in the vertical direction with respect to the main structural portion. ,
A posture adjustment mechanism that can adjust the relative angle between the main structure and the swing arm,
A detection unit that detects information related to the slope when the electric vehicle travels on a road with a slope.
An electric vehicle comprising: a posture control unit that controls the attitude adjustment mechanism unit based on the detection information of the detection unit and makes the main structure unit a posture that suppresses the influence of the gradient. 請求項１記載の電動車両において、
前記シートは、前記主構造部の上方に配置されている
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 1,
The seat is an electric vehicle characterized in that it is arranged above the main structural portion. 請求項１又は２記載の電動車両において、
前記スイングアームは、前記主構造部の底面から該主構造部の後方に延出している
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 1 or 2.
The swing arm is an electric vehicle characterized in that it extends from the bottom surface of the main structure portion to the rear of the main structure portion. 請求項３記載の電動車両において、
前記姿勢調整機構部は、直線状に伸縮する調整用アクチュエータを含み、
前記姿勢制御部は、
前記電動車両の進行方向が登り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータを伸長することにより前記主構造部を前方に傾斜させ、
前記電動車両の進行方向が降り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータが収縮することにより前記主構造部を後方に傾斜させる
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 3,
The posture adjustment mechanism portion includes an adjustment actuator that expands and contracts linearly.
The attitude control unit
When the traveling direction of the electric vehicle is an ascending slope, the main structure portion is tilted forward by extending the adjusting actuator.
An electric vehicle characterized in that when the traveling direction of the electric vehicle is a downward slope, the adjusting actuator contracts to incline the main structure portion rearward. 走行路を走行可能な電動車両であって、
ユーザが座るシートと、
前記シートを支持する主構造部と、
前記主構造部に対して揺動可能に連結され、前記主構造部から所定方向に向かって延出するスイングアームと、
前記主構造部の両側方にそれぞれ設けられ、前記走行路上を転動する一対の第１車輪と、
前記スイングアームに設けられ、前記走行路上を転動する第２車輪と、
前記主構造部と前記スイングアームの相対角度を調整可能な姿勢調整機構部と、
勾配がある走行路を前記電動車両が走行した際に、前記勾配に関わる情報を検出する検出部と、
前記検出部の検出情報に基づき前記姿勢調整機構部を制御し、前記主構造部を、前記勾配の影響を抑えた姿勢とする姿勢制御部と、を備え、
前記スイングアームは、前記主構造部の底面から該主構造部の後方に延出しており、
前記姿勢調整機構部は、直線状に伸縮する調整用アクチュエータを含み、
前記姿勢制御部は、
前記電動車両の進行方向が登り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータを伸長することにより前記主構造部を前方に傾斜させ、
前記電動車両の進行方向が降り勾配である場合に、前記調整用アクチュエータが収縮することにより前記主構造部を後方に傾斜させ、
前記調整用アクチュエータは、前記主構造部に連結されるアクチュエータ本体と、一端部が前記スイングアームに連結され、前記アクチュエータ本体の駆動下に進退するロッドと、を備える
ことを特徴とする電動車両。 An electric vehicle that can travel on the road
The seat on which the user sits and
The main structural part that supports the sheet and
A swing arm that is swingably connected to the main structure and extends in a predetermined direction from the main structure.
A pair of first wheels provided on both sides of the main structural portion and rolling on the traveling path, and
A second wheel provided on the swing arm and rolling on the traveling path,
A posture adjustment mechanism that can adjust the relative angle between the main structure and the swing arm,
A detection unit that detects information related to the slope when the electric vehicle travels on a road with a slope.
A posture control unit that controls the posture adjustment mechanism unit based on the detection information of the detection unit and makes the main structure unit a posture that suppresses the influence of the gradient is provided.
The swing arm extends from the bottom surface of the main structure portion to the rear of the main structure portion.
The posture adjustment mechanism portion includes an adjustment actuator that expands and contracts linearly.
The attitude control unit
When the traveling direction of the electric vehicle is an ascending slope, the main structure portion is tilted forward by extending the adjusting actuator.
When the traveling direction of the electric vehicle is a downward slope, the adjusting actuator contracts to incline the main structure portion rearward.
The adjusting actuator is an electric vehicle including an actuator main body connected to the main structural portion and a rod having one end connected to the swing arm and advancing and retreating under the drive of the actuator main body. 請求項５記載の電動車両において、
前記アクチュエータ本体は、前記主構造部の上端部に回動自在に連結されている
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 5,
The actuator main body is an electric vehicle characterized in that it is rotatably connected to an upper end portion of the main structure portion. 請求項６記載の電動車両において、
前記ロッドは、前記アクチュエータ本体から下方向に延出し、前記一端部が前記スイングアームに回動自在に連結されている
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 6,
An electric vehicle characterized in that the rod extends downward from the actuator body and one end thereof is rotatably connected to the swing arm. 請求項７記載の電動車両において、
前記姿勢調整機構部は、前記スイングアームの延出方向と、前記ロッドの延出方向との相対角度のずれを許容可能な緩衝部を有する
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to claim 7.
The posture adjusting mechanism portion is an electric vehicle having a cushioning portion capable of allowing a deviation of a relative angle between the extending direction of the swing arm and the extending direction of the rod. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の電動車両において、
前記第２車輪は、そのホイールの面方向が前記第１車輪のホイールの面方向と平行に配置された第１ローラと、且つ前記第１ローラの径方向外側の周縁部に、該周縁部周りに回転可能な複数の第２ローラと、を有するオムニホイールである
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to any one of claims 1 to 8.
The second wheel has a first roller whose surface direction is parallel to the surface direction of the wheel of the first wheel, and a peripheral edge portion on the radial outer side of the first roller, around the peripheral edge portion. An electric vehicle characterized by being an omni-wheel having a plurality of second rollers that can rotate in the direction of the wheel. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電動車両において、
前記主構造部は、前記一対の第１車輪を直接回転させる一対のインホールモータを備える
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to any one of claims 1 to 9, the electric vehicle
The main structural portion is an electric vehicle including a pair of in-hole motors that directly rotate the pair of first wheels. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電動車両において、
前記姿勢制御部は、バッテリの電力を配分するドライブ装置に指令する構成であり、
前記主構造部の内部には、前記バッテリ、前記ドライブ装置が収容されている
ことを特徴とする電動車両。 In the electric vehicle according to any one of claims 1 to 10.
The attitude control unit has a configuration in which a command is given to a drive device that distributes battery power.
An electric vehicle characterized in that the battery and the drive device are housed inside the main structure portion.
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