WO2010103666A1 - 電動車両 - Google Patents

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WO2010103666A1
WO2010103666A1 PCT/JP2009/054960 JP2009054960W WO2010103666A1 WO 2010103666 A1 WO2010103666 A1 WO 2010103666A1 JP 2009054960 W JP2009054960 W JP 2009054960W WO 2010103666 A1 WO2010103666 A1 WO 2010103666A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
rotation
crank
reverse
electric vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/054960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智仁 松本
鈴木　修一
智一 伊藤
鈴木　智之
Original Assignee
ヤマハモーターエンジニアリング株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハモーターエンジニアリング株式会社 filed Critical ヤマハモーターエンジニアリング株式会社
Priority to JP2011503634A priority Critical patent/JP5576855B2/ja
Priority to CN200980158044.4A priority patent/CN102348596B/zh
Priority to PCT/JP2009/054960 priority patent/WO2010103666A1/ja
Publication of WO2010103666A1 publication Critical patent/WO2010103666A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/003—Cycles with four or more wheels, specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with four wheels
    • B62K5/007—Cycles with four or more wheels, specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with four wheels power-driven

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle, and more particularly to an electric vehicle having a size that is allowed to run on a sidewalk.
  • Patent Document 1 An electric vehicle such as Patent Document 1 is generally called a “senior car” and is compactly configured so as to be able to travel in a small turn even in a hospital or rehabilitation facility.
  • traveling on a public sidewalk is indispensable to support the lives of elderly people and the like.
  • the size of a vehicle permitted to run on a sidewalk is defined as a total length of 1200 mm or less, a total height of 1090 mm or less, and a total width of 700 mm or less.
  • Patent Document 1 discloses an electric vehicle that aims to maintain and recover the occupant's athletic ability by requiring the occupant to exercise (driving force).
  • the electric vehicle of Patent Document 2 travels by assisting a driving force generated by depressing a pedal with an electric motor.
  • the movement required for the passenger in the electric vehicle of Patent Document 2 is only the depression of the pedal.
  • the exercise of depressing the pedal is effective for maintaining / recovering the muscular strength to bend the knee even though it is effective for maintaining / recovering the muscular strength to stretch the knee.
  • the stepping motion can be performed without bending the ankle, it was difficult to maintain and restore the flexibility of the ankle.
  • the electric vehicle of Patent Document 2 it is difficult to sufficiently maintain and recover the occupant's athletic ability.
  • the main object of the present invention is to provide an electric motor that can sufficiently maintain and recover the occupant's athletic ability and can suppress a sense of incongruity during driving, even in a compact configuration that allows driving on a sidewalk. Is to provide a vehicle.
  • an electric vehicle having a size allowed to run on a sidewalk, a frame extending in the front-rear direction, and a pair of front wheels arranged side by side in the left-right direction at the front portion of the frame
  • a pair of rear wheels arranged side by side in the left-right direction at the rear of the frame
  • a rotation shaft provided on the frame so as to extend in the left-right direction, a direction substantially perpendicular to the rotation axis, and a direction opposite to each other
  • a rotating mechanism including a pair of cranks provided on both sides of the rotating shaft, a pair of pedals attached to one and the other of the pair of cranks, and an electric motor that rotationally drives at least one of the pair of front wheels and the pair of rear wheels
  • a control unit the electric vehicle is provided.
  • control unit controls the electric motor so that at least one wheel is driven to rotate in the same direction as the direction of the pedal and the crank by the passenger.
  • the passenger can instruct the traveling direction while exercising the leg by rotating the pedal. Therefore, the vehicle can be driven according to the intention of the passenger, and the uncomfortable feeling during driving can be suppressed.
  • the electric motor further includes a torque detection unit that detects torque applied to the rotation shaft, and the control unit detects the forward rotation direction torque applied to the rotation shaft by the torque detection unit so as to advance the vehicle.
  • the control unit detects the forward rotation direction torque applied to the rotation shaft by the torque detection unit so as to advance the vehicle.
  • the forward torque applied to the rotating shaft is generated by rotating the pedal, the movement of the rider's legs can be further promoted, and the exercise ability can be maintained and recovered more effectively. it can.
  • control unit further includes a first instruction unit that gives an instruction to move the vehicle forward, and the control unit receives an instruction to move the vehicle forward by the first instruction unit even if forward rotation of the crank is not detected. Then, the electric motor is controlled so that the vehicle moves forward. In this case, the vehicle can be driven according to the intention of the passenger, and a sense of discomfort during driving can be suppressed.
  • control unit further includes a second instruction unit that gives an instruction to move the vehicle backward, and the control unit receives an instruction to move the vehicle backward by the second instruction unit, and the reverse rotation of the crank is detected by the detection unit.
  • the electric motor is controlled so that the vehicle moves backward.
  • the occupant clearly shows his intention to reverse the vehicle by the instruction from the second indicator and the reverse of the pedal and the crank, and the vehicle reverses accordingly. It can be further suppressed.
  • the vehicle further includes a third instruction unit that sets the operation mode of the vehicle to the auto mode or the assist mode, and the control unit is set to the auto mode by the third instruction unit and is detected by the detection unit.
  • the control unit is set to the auto mode by the third instruction unit and is detected by the detection unit.
  • the electric motor is controlled so that the vehicle moves backward.
  • the occupant clearly shows his / her intention to reverse the vehicle by the instruction from the third indicator and the reverse of the pedal, and hence the crank, and the vehicle reverses accordingly. It can be further suppressed.
  • the vehicle further includes a third instruction unit that sets the operation mode of the vehicle to an auto mode or an assist mode, and the control unit sets the operation mode of the vehicle to the auto mode by the third instruction unit and performs a second instruction.
  • the instruction to reverse the vehicle is input by the unit and the reverse rotation of the crank is detected by the detection unit, the electric motor is controlled to reverse the vehicle.
  • the occupant clearly shows his intention to reverse the vehicle by the instruction from the second instruction unit and the third instruction unit and the reverse rotation of the pedal and the crank, and the vehicle reverses accordingly.
  • the uncomfortable feeling during running can be further suppressed.
  • the “assist mode” refers to a mode in which an electric motor assists vehicle travel by human power by driving at least one wheel.
  • the “auto mode” refers to a mode in which the vehicle travels only by driving at least one wheel by an electric motor regardless of human power.
  • the load portion includes a transmission mechanism that transmits the rotation of the crank to at least one of the pair of front wheels and the pair of rear wheels.
  • the load portion can be easily configured, and the occupant can contribute to the traveling of the vehicle as appropriate while exercising.
  • the transmission mechanism includes a one-way clutch that transmits the forward rotation of the crank to the wheel side to which the rotation of the crank is to be transmitted but does not transmit the reverse rotation of the crank.
  • the load applied to the crank at the time of the reverse rotation of the pedal and the crank can be kept constant regardless of the traveling state of the vehicle, and the occupant can easily and reliably reverse the crank at any time.
  • 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows an example of operation
  • FIG. 1 is a left side view showing an electric vehicle 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a right side view showing the electric vehicle 10.
  • FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the frame 12, the pair of front wheels 14a and 14b, and the pair of rear wheels 16a and 16b.
  • Left and right, front and rear, and top and bottom in the embodiment of the present invention mean right and left, front and back, and top and bottom based on a state in which a passenger is seated on the seat 58 of the electric vehicle 10 toward the handle 45.
  • the electric vehicle 10 includes a frame 12 that extends in the front-rear direction, a pair of front wheels 14 a and 14 b that are arranged side by side in the left-right direction at the front end of the frame 12, and left and right at the rear end of the frame 12. It includes a pair of rear wheels 16a and 16b arranged side by side in the direction.
  • the frame 12 includes a head pipe 18, a main pipe 20 extending rearward from the lower end portion of the head pipe 18, and a seat pipe 22 connected to the rear end portion of the main pipe 20.
  • the frame 12 includes a pair of holding pipes 24 a and 24 b for holding the rear wheels 16 a and 16 b in a rotatable manner, and a connecting pipe 26 a for connecting the holding pipes 24 a and 24 b to the main pipe 20. , 26b and a bifurcated pipe 28.
  • FIG. 4 is a rear view showing the arrangement of pipes at the rear end of the frame 12.
  • the holding pipes 24 a and 24 b are arranged in the left-right direction behind the main pipe 20 and extend linearly in the left-right direction.
  • the connection pipe 26a connects the main pipe 20 and the holding pipe 24a.
  • the connection pipe 26b connects the main pipe 20 and the holding pipe 24b.
  • the connecting pipes 26 a and 26 b are connected to each other by the reinforcing pipe 30.
  • the bifurcated pipe 28 is substantially Y-shaped in plan view, and connects the main pipe 20 and the holding pipes 24a and 24b.
  • a steering shaft 32 (shown by a broken line) for changing the vehicle body direction is rotatably inserted into the head pipe 18 of such a frame 12.
  • a front wheel holding unit 34 is connected to the lower end portion of the steering shaft 32 to hold the pair of front wheels 14a and 14b in a swingable manner.
  • FIG. 5 is a front view showing the front wheel holding unit 34.
  • the front wheel holding unit 34 includes a connecting member 36 connected to the steering shaft 32, a housing 38 attached to the connecting member 36, and a pair of electric motors attached to the housing 38.
  • Motors 40a and 40b are included.
  • the connecting member 36 includes an upper plate 36a orthogonal to the steering shaft 32, a front plate 36b extending from the front end of the upper plate 36a and extending from the rear end of the upper plate 36a.
  • 36c including a substantially C-shape in side view.
  • the housing 38 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed between the front plate 36 b and the rear plate 36 c of the connecting member 36.
  • a swing shaft 42 is fitted through the connecting member 36 and the housing 38.
  • the swing shaft 42 is fixed to the connecting member 36, and supports the casing 38 so as to be swingable in the direction of arrow A (the circumferential direction of the swing shaft 42).
  • the electric motor 40 a is attached to the housing 38 so as to protrude from the left side surface of the housing 38
  • the electric motor 40 b is attached to the housing 38 so as to protrude from the right side surface of the housing 38.
  • the front wheels 14 a and 14 b are arranged side by side in the left-right direction so as to sandwich the front wheel holding unit 34.
  • Rotating shafts 41a and 41b of electric motors 40a and 40b disposed between the front wheels 14a and 14b are connected to the front wheels 14a and 14b via a speed reducer (not shown).
  • the front wheels 14 a and 14 b held by the front wheel holding unit 34 swing up and down around the swing shaft 42 as the casing 38 swings in the direction of arrow A.
  • the rotary shafts 41a and 41b are provided with encoders 43a and 43b for detecting the number of rotations.
  • the casing 38 is provided with a brake (not shown) for restricting the rotation of the front wheels 14a and 14b.
  • the stem 44 is attached to the upper end portion of the steering shaft 32 by using a lifting bolt or the like (not shown), and the handle 45 is attached to the stem 44.
  • the handle 45 has a substantially U shape in plan view.
  • the front wheel holding unit 34 and thus the front wheels 14a and 14b turn to the left and right.
  • the vehicle body direction can be changed.
  • Such a handle 45 is provided with a brake lever (not shown) for operating a brake attached to the front wheel holding unit 34.
  • An input unit 46 is attached in the vicinity of the right grip of the handle 45, and a third instruction unit for setting the operation mode of the electric vehicle 10 to the auto mode or the assist mode in the vicinity of the left grip of the handle 45.
  • a mode changeover switch 47 is attached.
  • input unit 46 includes a power switch 46a, a forward switch 46b serving as a first instruction unit, a reverse switch 46c serving as a second instruction unit, a high speed switch 46d, and a low speed switch 46e. The power is turned on / off by the power switch 46a.
  • An instruction for moving the electric vehicle 10 forward is input by the forward switch 46b.
  • an instruction to reverse the electric vehicle 10 is input by the reverse switch 46c.
  • the maximum speed of the electric vehicle 10 is set higher by the high speed switch 46d.
  • the maximum speed of the electric vehicle 10 is set lower by the low speed switch 46e.
  • the “assist mode” refers to a mode in which the electric motors 40a and 40b assist the vehicle travel by human power by driving the front wheels 14a and 14b.
  • the “auto mode” refers to a mode in which the vehicle travels only by driving the front wheels 14a and 14b by the electric motors 40a and 40b regardless of human power.
  • an axle 48a connected to the rear wheel 16a is rotatably inserted in the holding pipe 24a
  • an axle 48b connected to the rear wheel 16b is rotatable in the holding pipe 24b. Is inserted. That is, the rear wheels 16a and 16b are rotatably held by the holding pipes 24a and 24b.
  • the electromagnetic brake unit 50a through which the axle 48a is inserted is provided at the left end of the holding pipe 24a.
  • An electromagnetic brake unit 50b through which the axle 48b is inserted is provided at the right end of the holding pipe 24b.
  • a sprocket unit 52 is provided at the left end of the axle 48b.
  • the sprocket unit 52 includes a one-way clutch 52a through which the axle 48b is fitted, and a substantially hollow disk-shaped sprocket 52b provided on the outer peripheral surface of the one-way clutch 52a.
  • the one-way clutch 52a transmits the rotational force to the axle 48b when the sprocket 52b is rotated in the arrow B1 direction (clockwise direction as viewed from the right side: see FIG. 2), and the sprocket 52b is counterclockwise as viewed in the arrow B2 direction (from the right side).
  • the one-way clutch 52a transmits the rotational force to the sprocket 52b when the axle 48b and the rear wheel 16b are rotated in the arrow B2 direction, and the rotational force is transmitted to the sprocket 52b when the rear wheel 16b is rotated in the arrow B1 direction. Configured not to communicate. Since such a one-way clutch 52a is generally widely used, a detailed description of the one-way clutch 52a is omitted.
  • a seat unit 54 is attached to the seat pipe 22.
  • the seat unit 54 includes a seat post 56 to be inserted into the seat pipe 22, a seat 58 provided at the upper end of the seat post 56, a backrest 60 provided above the rear end of the seat 58, and left and right so as to sandwich the backrest 60. It includes a pair of handrails 62a and 62b provided side by side in the direction.
  • a rotation mechanism 64 is provided on the main pipe 20.
  • the rotation mechanism 64 is provided on the main pipe 20 at a substantially triangular bearing member 66 in a side view, a rotation shaft 68 that fits the bearing member 66 in the left-right direction, and a left end portion and a right end portion of the rotation shaft 68.
  • a pair of pedals 72a and 72b provided on one and the other of the cranks 70a and 70b.
  • Rotating shaft 68 is supported by bearing member 66 so as to be rotatable in the directions of arrows B1 and B2 (see FIG. 2).
  • the crank 70 a is provided at the left end portion of the rotation shaft 68 so as to be substantially orthogonal to the rotation shaft 68.
  • the crank 70b is provided at the right end portion of the rotation shaft 68 so as to extend substantially perpendicular to the rotation shaft 68 and in a direction opposite to the crank 70a.
  • the pedal 72a is rotatably provided at the tip of the crank 70a.
  • the pedal 72b is rotatably provided at the tip of the crank 70b.
  • the rotating shaft 68 is provided with a sprocket unit 74 between the bearing member 66 and the crank 70b.
  • the sprocket unit 74 includes a one-way clutch 74a through which the rotary shaft 68 is fitted, and a sprocket 74b provided on the right side surface of the one-way clutch 74a.
  • the sprocket 74b is provided on the right side surface of the one-way clutch 74a without being connected to the rotating shaft 68 that passes through the sprocket 74b.
  • the one-way clutch 74a transmits its rotational force to the rotating shaft 68 when the sprocket 74b is rotated in the direction of arrow B2 (see FIG. 2), and its rotational force when the sprocket 74b is rotated in the direction of arrow B1 (see FIG. 2). Is not transmitted to the rotating shaft 68.
  • the one-way clutch 74a transmits the rotational force to the sprocket 74b when the rotating shaft 68 is rotated in the arrow B1 direction, and does not transmit the rotational force to the sprocket 74b when the rotating shaft 68 is rotated in the arrow B2 direction. Configured.
  • the one-way clutch 74a is configured to have a function opposite to that of the one-way clutch 52a. Since such a one-way clutch 74a is also widely used in general, a detailed description of the one-way clutch 74a is omitted.
  • the sprocket 74 b is connected to a sprocket 78 provided obliquely below the sprocket 74 b through an endless chain 76.
  • the sprocket 78 is attached to a rotary shaft 80 extending rightward from the main pipe 20.
  • a sprocket 82 larger than the sprocket 78 (having a larger number of teeth) is attached between the main pipe 20 and the sprocket 78.
  • the sprocket 82 is connected to the sprocket 52 b of the sprocket unit 52 via an endless chain 84.
  • the tension of the chain 84 is adjusted by a chain tensioner 86 provided on the reinforcing pipe 30 (see FIG. 3).
  • the transmission mechanism T includes the axle 48b, the sprocket units 52 and 74, the sprockets 78 and 82, the rotating shaft 80, and the chains 76 and 84 described above.
  • the rear wheel 16b is driven by the passenger via the rotation mechanism 64 and the transmission mechanism T. Specifically, when the passenger rotates the cranks 70a and 70b in the direction of arrow B1 (see FIG. 2) via the pedals 72a and 72b, the rotating shaft 68 and the sprocket 74b rotate in the direction of arrow B1. The force that causes the sprocket 74b to rotate in the direction of arrow B1 is transmitted to the sprocket 78 via the chain 76, causing the sprockets 78 and 82 and the rotary shaft 80 to rotate in the direction of arrow B1.
  • the force that causes the sprocket 82 to rotate in the direction of arrow B1 is transmitted to the sprocket 52b via the chain 84, causing the sprocket unit 52 to rotate in the direction of arrow B1.
  • the axle 48b and the rear wheel 16b rotate in the direction of the arrow B1, and the electric vehicle 10 moves forward.
  • a cover 85 is provided on the left side of the rotating shaft 68.
  • the cover 85 is provided with rotation detection sensors 85a and 85b for detecting the rotation of the crank 70a.
  • a torque sensor 85 c that is a torque detection unit that detects torque applied to the rotation shaft 68 is provided around the rotation shaft 68.
  • the head pipe 18 is connected to a protrusion 66a provided on the bearing member 66 via subframes 86a and 86b.
  • a secondary battery case 88 having an upper surface opening is provided in front of the rotation mechanism 64 and below the pair of sub frames 86a and 86b.
  • a secondary battery 90 is arranged in the secondary battery case 88 so as to extend upward from between the subframes 86 a and 86 b.
  • the secondary battery 90 is a nickel (Ni) -cadmium (Cd) battery or the like, and the electric power stored in the secondary battery 90 is used for driving the electric motors 40a and 40b.
  • a front car 92 is provided above the front wheel holding unit 34.
  • the front car 92 is attached to the attachment member 94 and the attachment member 96.
  • a rear car 98 is provided above the holding pipes 24a and 24b.
  • the rear car 98 is attached to a substantially C-shaped attachment plate 100 (see FIG. 2) in a side view fixed to the seat pipe 22 and the reinforcing pipe 30 (see FIG. 4).
  • the rear car 98 is also supported by stays 102a and 102b (see FIG. 4) provided on the holding pipes 24a and 24b.
  • a control unit 104 for controlling the electric motors 40a, 40b and the electromagnetic brake units 50a, 50b is attached to the front surface of the rear car 98 via a mounting plate 100.
  • a switch 105 for switching on / off of the electromagnetic brakes 50a and 50b is attached to the lower surface of the rear car 98.
  • the size of vehicles allowed to run on the sidewalk is regulated by the Road Traffic Act and Cabinet Office Ordinance.
  • the size of such an electric vehicle 10 is set to a size that allows travel on a sidewalk in Japan (total length of 1200 mm or less, total height of 1090 mm or less, total width of 700 mm or less).
  • the total length of the electric vehicle 10 is set to 1185 mm
  • the total height of the electric vehicle 10 is set to 900 mm
  • the total width of the electric vehicle 10 is set to 650 mm.
  • the position of the rotating shaft 68 in the front-rear direction is higher than the front end of the seat 58 and higher than the center of the front wheels 14 a and 14 b.
  • the distance S1 between the center of the rotating shaft 68 and the center of the front wheel 14a (14b) is the front and rear between the center of the rotating shaft 68 and the center of the rear wheel 16a (16b). It is set to be smaller than the interval S2 in the direction (see FIGS. 1 and 3).
  • the control unit 104 of the electric vehicle 10 includes a control circuit 106.
  • the control circuit 106 has a CPU and a memory.
  • the CPU performs necessary calculations to control the operation of the electric vehicle 10.
  • the memory as the storage means stores a program, data, calculation data, and the like for controlling the operation of the electric vehicle 10.
  • the memory stores a program for executing the operations shown in FIGS.
  • the control circuit 106 is connected to a power supply circuit 108, a motor drive circuit 110, an input unit interface circuit 112, a sensor interface circuit 114, and a protection circuit 116.
  • a secondary battery 90 is connected to the control unit 104.
  • Electric motors 40 a and 40 b are connected to the motor drive circuit 110.
  • An input unit 46 and a mode changeover switch 47 are connected to the input unit interface circuit 112.
  • the sensor interface circuit 114 is connected to encoders 43a and 43b, rotation detection sensors 85a and 85b, and a torque sensor 85c.
  • control circuit 106 determines whether the operation mode is an auto mode or an assist mode auto mode (step S1).
  • the operation mode can be set by the mode changeover switch 47, and the default may be the assist mode. If the operation mode is the auto mode, the control circuit 106 sets the command speed in the auto mode by the process shown in FIG. 8 (step S3). On the other hand, if the operation mode is the assist mode, the control circuit 106 sets the command speed in the assist mode by the process shown in FIG. 9 (step S5). Then, the control circuit 106 outputs a control signal to the motor drive circuit 110 to control the electric motors 40a and 40b so that the traveling speed of the electric vehicle 10 becomes the set command speed. The speed is controlled (step S7), and the process ends.
  • the control circuit 106 determines whether or not the forward switch 46b is pressed (step S11). If the forward switch 46b is pressed, the control circuit 106 sets a predetermined forward speed (for example, 6 km / h) as the command speed (step S13), and the process ends.
  • a predetermined forward speed for example, 6 km / h
  • the control circuit 106 determines whether pedaling is in the reverse direction, that is, whether the crank 70a is rotating backward (step S15). This is determined by the control circuit 106 based on the input order of detection signals from the rotation detection sensors 85a and 85b that detect the rotation of the crank 70a to the control circuit 106.
  • the detection unit that detects the rotation direction of the crank includes rotation detection sensors 85 a and 85 b and a control circuit 106. If pedaling is in the reverse direction, the control circuit 106 sets a predetermined reverse speed (for example, 2 km / h) as the command speed (step S17), and the process ends. When it is not pedaling in the reverse direction in step S15, the control circuit 106 sets the command speed to zero (step S19), and the process ends.
  • the control unit 104 moves the electric vehicle 10 backward by turning the pedals 72a and 72b and then the cranks 70a and 70b after the passenger sets the operation mode to the automatic mode by the mode changeover switch 47.
  • the electric motors 40a and 40b are controlled.
  • the passenger can clearly indicate the traveling direction of the electric vehicle 10 while performing the leg motion by setting the auto mode and turning the pedals 72a and 72b backward. Therefore, the electric vehicle 10 can be moved backward according to the intention of the passenger, and the uncomfortable feeling during traveling can be suppressed.
  • the forward switch 46b is turned on, the electric vehicle 10 can be advanced at a predetermined speed without a sense of incongruity.
  • step S21 is inserted between steps S11 and S15 of the operation example shown in FIG. 8, and the rest is the same as in FIG.
  • step S21 the control circuit 106 determines whether or not the reverse switch 46c is pressed. If the reverse switch 46c is pressed, the process proceeds to step S15. If the reverse switch 46c is not pressed, the process proceeds to step S19.
  • the control circuit 106 determines whether or not the traveling speed of the electric vehicle 10 exceeds a specified speed (for example, 4.5 km / h) (step S31). This is determined based on detection signals from the encoders 43a and 43b. If it exceeds the specified speed, the control circuit 106 sets the command speed to the specified speed (step S33), and the process ends.
  • a specified speed for example, 4.5 km / h
  • step S31 determines whether or not the input torque is greater than zero, that is, whether or not forward rotation direction torque is applied to the rotating shaft 68 (step S35). This is determined based on the detection value from the torque sensor 85c. If the input torque is greater than zero, the control circuit 106 sets the command speed based on the input torque (step S37) and ends.
  • step S35 determines whether pedaling in the forward direction, that is, whether the crank 70a is rotating forward (step S39). This is performed based on detection signals from rotation detection sensors 85a and 85b that detect the rotation of the crank 70a. If pedaling is in the forward direction, the control circuit 106 sets the command speed based on the pedaling speed (step S41), and the process ends. In this embodiment, the pedaling speed is detected by the control circuit 106 based on the input interval of the detection signal from the rotation detection sensors 85a and 85b to the control circuit 106.
  • step S39 when pedaling in the forward direction is not performed in step S39, the control circuit 106 sets the command speed to zero (step S43), and the process ends.
  • Steps S31 to S41 are the same as the operations shown in FIG.
  • step S43 determines whether or not the reverse switch 46c is pressed. If the reverse switch 46c is pressed, the control circuit 106 determines whether pedaling is in the reverse direction, that is, whether the crank 70a is rotating backward (step S45). If pedaling is in the reverse direction, the control circuit 106 sets a predetermined reverse speed (for example, 2 km / h) as the command speed (step S47), and the process ends.
  • a predetermined reverse speed for example, 2 km / h
  • step S49 when the reverse switch 46c is not pressed in step S43 or when pedaling in the reverse direction is not performed in step S45, the control circuit 106 sets the command speed to zero (step S49), and the process ends.
  • the electric vehicle 10 can be advanced at a speed based on the input torque. As a result, the movement of the passenger's legs can be further promoted without a sense of incongruity, and the exercise ability can be maintained and restored more effectively. Even if the input torque is zero, if the pedaling is performed in the forward direction, the vehicle can move forward at a speed based on the pedaling speed.
  • step S51 the control circuit 106 sets a command speed by the process shown in FIG. 13 (step S51). Then, the control circuit 106 outputs a control signal to the motor drive circuit 110 to control the electric motors 40a and 40b so that the traveling speed of the electric vehicle 10 becomes the set command speed. The speed is controlled (step S53), and the process ends.
  • the control circuit 106 determines whether or not the forward switch 46b is pressed (step S61). If the forward switch 46b is pressed, the control circuit 106 sets a predetermined forward speed (for example, 6 km / h) as the command speed (step S63), and the process ends.
  • a predetermined forward speed for example, 6 km / h
  • step S65 determines whether or not the reverse switch 46c is pressed. If the reverse switch 46c is pressed, the control circuit 106 determines whether pedaling is in the reverse direction, that is, whether the crank 70a is rotating backward (step S67). If pedaling is in the reverse direction, the control circuit 106 sets a predetermined reverse speed (for example, 2 km) as the command speed (step S69), and the process ends.
  • a predetermined reverse speed for example, 2 km
  • the control circuit 106 causes the traveling speed of the electric vehicle 10 to exceed a specified speed (for example, 4.5 km / h). It is determined whether or not (step S71). If it exceeds the specified speed, the control circuit 106 sets the command speed to the specified speed (step S73), and the process ends.
  • a specified speed for example, 4.5 km / h.
  • step S71 determines whether or not the input torque is zero or more (step S75). If the input torque is greater than zero, the control circuit 106 sets the command speed based on the input torque (step S77) and ends.
  • step S75 determines whether pedaling in the forward direction, that is, whether the crank 70a is rotating forward (step S79). If pedaling is in the forward direction, the control circuit 106 sets the command speed based on the pedaling speed (step S81), and the process ends.
  • step S79 when pedaling in the forward direction is not performed in step S79, the control circuit 106 sets the command speed to zero (step S83), and the process ends.
  • the electric vehicle 10 can be advanced at a predetermined speed without a sense of incongruity.
  • the electric vehicle 10 can be advanced at a speed based on the input torque.
  • the movement of the passenger's legs can be further promoted without a sense of incongruity, and the exercise ability can be maintained and restored more effectively.
  • the vehicle can move forward at a speed based on the pedaling speed.
  • FIG. 14 is a side view illustrating the state of the left leg of the occupant when the pedal 72a is at the highest position (uppermost position).
  • FIG. 15 is a side view illustrating the state of the left leg of the occupant when the pedal 72a is in the foremost position (frontmost position).
  • FIG. 16 is a side view illustrating the state of the left leg of the occupant when the pedal 72a is in the lowest position (lowermost position).
  • FIG. 17 is a side view illustrating the state of the left leg of the occupant when the pedal 72a is at the rearmost position (the rearmost position). From FIG. 14 to FIG. 17, it can be seen that the passenger can bend the leg comfortably regardless of the position of the pedal 72a. That is, it can be seen that even if the configuration is compact, the passenger can rotate (revolve) the pedal 72a in a comfortable posture. 14 to 17 show only the left leg of the passenger, it goes without saying that the right leg moves similarly.
  • the passenger uses the left leg from the state where the pedal 72a is in the lowest position (the state shown in FIG. 16) to the state where the pedal 72a is in the rearmost position (the state shown in FIG. 17).
  • the pedal 72a is moved toward the torso side.
  • right leg exercises Therefore, it is possible to maintain and restore not only the muscle strength for stretching the knee but also the muscle strength for bending the knee.
  • ankle flexibility is required rather than a simple stepping motion. Therefore, it is possible to maintain and restore athletic ability from this point. In this way, even with a compact configuration that allows traveling on the sidewalk, the passenger can exercise with a comfortable posture, and the exercise ability of the passenger can be sufficiently maintained and recovered.
  • the transmission mechanism T is used as a load portion that applies a load to the rotation of the cranks 70a and 70b. Accordingly, an appropriate load is applied to the cranks 70a and 70b, the movement of the legs of the occupant can be further promoted, and the exercise ability can be effectively maintained and recovered. Further, by using the transmission mechanism T, the load portion can be easily configured, and the rider can contribute to the traveling of the electric vehicle 10 as appropriate while exercising.
  • the pedals 72a by using the one-way clutch 74b that transmits the forward rotation of the cranks 70a and 70b to the rear wheel 16b but does not transmit the reverse rotation of the cranks 70a and 70b, the pedals 72a, The load applied to the cranks 70a, 70b can be kept constant during the reverse rotation of the cranks 70a, 70b, so that the passenger can easily and reliably reverse the cranks 70a, 70b at any time.
  • size of the electric vehicle 10 of this invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
  • the size of the electric vehicle 10 of the present invention can be arbitrarily set as long as it is allowed to run on a sidewalk (total length of 1200 mm or less, total height of 1090 mm or less, total width of 700 mm or less).
  • the front wheels 14a and 14b are driven by the electric motors 40a and 40b
  • the present invention is not limited to this.
  • the front wheels 14a and 14b may be driven using one electric motor, or only one of the front wheels 14a and 14b may be driven using one electric motor.
  • the rear wheels 16a and / or 16b may be driven using an electric motor.
  • both the rear wheels 16a and 16b may be rotated by the passenger from the pedals 72a and 72b via the transmission mechanism and the differential gear (differential gear mechanism).
  • cranks 70a and 70b are provided at the left end portion and the right end portion of the rotating shaft 68
  • the positions of the cranks 70a and 70b are not limited thereto.
  • the crank 70a may be provided slightly to the right of the left end portion of the rotating shaft 68
  • the crank 70b may be provided to the left of the right end portion of the rotating shaft 68.
  • front wheels 14a and 14b are arranged at the front end of the frame 12
  • the positions of the front wheels 14a and 14b are not limited thereto.
  • the front wheels 14 a and 14 b may be disposed slightly rearward from the front end of the frame 12.
  • the rear wheels 16a and 16b are arranged at the rear end of the frame 12 , but the positions of the rear wheels 16a and 16b are not limited thereto.
  • the rear wheels 16 a and 16 b may be disposed slightly forward from the rear end of the frame 12.
  • the transmission mechanism T is used as the load unit, but the present invention is not limited to this.
  • the load portion any member capable of applying a load to the rotation of the cranks 70a and 70b can be used.

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Abstract

　歩道での走行を許可されるコンパクトな構成であっても、搭乗者の運動能力を十分に維持・回復させることができかつ走行時の違和感を抑制できる、電動車両を提供する。電動車両（１０）は歩道での走行を許可される大きさに構成され、フレーム（１２）の前部に左右方向に並んで配置される前輪（１４ａ，１４ｂ）、およびフレーム（１２）の後部に左右方向に並んで配置される後輪（１６ａ，１６ｂ）を含む。フレーム（１２）に設けられる回転機構（６４）は、回転軸（６８）、回転軸（６８）の両側に設けられるクランク（７０ａ，７０ｂ）、およびクランク（７０ａ，７０ｂ）に取り付けられるペダル（７２ａ，７２ｂ）を含む。前輪（１４ａ，１４ｂ）は電動モータ（４０ａ，４０ｂ）によって駆動される。後進スイッチ（４６ｃ）が押されかつクランク（７０ａ，７０ｂ）が後転されると、制御回路（１０６）は、電動車両（１０）を後進させるように電動モータ（４０ａ，４０ｂ）を制御する。

Description

電動車両
　この発明は、電動車両に関し、より特定的には、歩道での走行を許可される大きさの電動車両に関する。
　従来、運動能力が低下した高齢者、障害者および怪我人等の生活を支援するための車両が多数提案されており、その一例の電動車両が特許文献１に開示されている。
　特許文献１のような電動車両は、一般的に「セニアカー」と呼ばれ、病院やリハビリ施設内でも小回りよく走行できるようにコンパクトに構成される。また、高齢者等の生活を支援するためには公共の歩道での走行が必須である。たとえば日本では、道路交通法および内閣府令により、歩道での走行を許可される車両の大きさは、全長が１２００ｍｍ以下、全高が１０９０ｍｍ以下、全幅が７００ｍｍ以下と定められている。この点からも、特許文献１の電動車両はコンパクトに構成される。
　特許文献１の電動車両では、車両の前進および後進がジョイスティックによって指示され、ジョイスティックを操作することで車両の進行方向が変わるため、走行時の違和感が少なく、高齢者等の運動能力が低下した搭乗者にとって操作性がよい。その反面、特許文献１の電動車両に頼りすぎると運動能力がますます低下してしまう。
　そこで、たとえば特許文献２には、搭乗者にも運動（駆動力）を要求することによって搭乗者の運動能力の維持・回復を狙った電動車両が開示されている。特許文献２の電動車両は、ペダルを踏み込むことによって生じる駆動力を電動モータでアシストすることによって走行する。
特開２００７－８３９２１号公報 特開２００８－３７３４０号公報
　しかし、特許文献２の電動車両で搭乗者に要求される運動はペダルの踏み込みのみである。ペダルを踏み込む運動は、膝を伸ばす筋力の維持・回復には有効であっても膝を曲げる筋力の維持・回復には効果が小さい。また、踏み込み運動は足首を曲げることなく行うことができるので、足首の柔軟性を維持・回復させることも難しかった。このように、特許文献２の電動車両では、搭乗者の運動能力を十分に維持・回復させることが困難であった。さらに、この電動車両では、前進時も後進時もペダルを踏み込むという単一の同じ動作を行う必要がある。したがって、後進時には、前進時と同じ動作をしているにも拘わらず車両が後進するので、走行時の違和感が大きくなる。
　それゆえにこの発明の主たる目的は、歩道での走行を許可されるコンパクトな構成であっても、搭乗者の運動能力を十分に維持・回復させることができかつ走行時の違和感を抑制できる、電動車両を提供することである。
　この発明の一の局面によれば、歩道での走行を許可される大きさの電動車両であって、前後方向に延びるフレームと、フレームの前部に左右方向に並んで配置される一対の前輪と、フレームの後部に左右方向に並んで配置される一対の後輪と、左右方向に延びるようにフレームに設けられる回転軸、回転軸に略直交する方向にかつ互いに正反対の方向に延びるように回転軸の両側に設けられる一対のクランク、および一対のクランクの一方と他方とに取り付けられる一対のペダルを含む回転機構と、一対の前輪および一対の後輪のうちの少なくとも一輪を回転駆動する電動モータと、クランクの回転方向を検出する検出部と、検出部によって検出されたクランクの回転方向と同じ方向に少なくとも一輪を駆動するように電動モータを制御する制御部とを備える、電動車両が提供される。
　この発明では、回転機構を採用することによって、ペダル回転時に、ペダルが最も下側に位置する最下位から最も後側に位置する最後位にくるまでに、搭乗者は脚を使ってペダルを自分の胴側に引き寄せる運動をすることになる。したがって、膝を伸ばす筋力のみならず膝を曲げる筋力を維持・回復させることができる。また、ペダルひいてはクランクを回転させるためには、単なる踏み込み運動よりも足首の柔軟性が必要となる。したがって、この点からも運動能力を維持・回復させることができる。このように、歩道での走行が許可されるコンパクトな構成であっても搭乗者の運動能力を十分に維持・回復させることができる。また、搭乗者によるペダルひいてはクランクの回転の方向と同じ方向に少なくとも一輪が回転駆動するように、制御部が電動モータを制御する。このように搭乗者はペダルを回転させることによって、脚の運動を行いながら進行方向を指示することができる。したがって、搭乗者の意思に応じて車両を走行させることができ、走行時の違和感を抑制することができる。
　好ましくは、回転軸に加わるトルクを検出するトルク検出部をさらに含み、制御部は、トルク検出部によって回転軸に加わる前転方向のトルクが検出されたとき、当該車両を前進させるように電動モータを制御する。この場合、回転軸に加わる前転方向のトルクがペダルを回転することによって発生するものであれば、搭乗者の脚の運動をより促進でき、より効果的に運動能力を維持・回復させることができる。
　また好ましくは、当該車両を前進させる指示を与える第１指示部をさらに含み、制御部は、クランクの前転が検出されなくても、第１指示部によって当該車両を前進させる指示が入力されたとき、当該車両を前進させるように電動モータを制御する。この場合、搭乗者の意思に応じて車両を走行させることができ、走行時の違和感を抑制することができる。
　さらに好ましくは、当該車両を後進させる指示を与える第２指示部をさらに含み、制御部は、第２指示部によって当該車両を後進させる指示が入力されかつ検出部によってクランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように電動モータを制御する。この場合、搭乗者は第２指示部からの指示およびペダルひいてはクランクの後転によって、車両を後進させるという自らの意思をより明確に示し、それに応じて車両が後進するので、走行時の違和感を一層抑制できる。
　好ましくは、当該車両の動作モードをオートモードかアシストモードかに設定する第３指示部をさらに含み、制御部は、第３指示部によって当該車両の動作モードがオートモードに設定されかつ検出部によってクランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように電動モータを制御する。この場合、搭乗者は第３指示部からの指示およびペダルひいてはクランクの後転によって、車両を後進させるという自らの意思をより明確に示し、それに応じて車両が後進するので、走行時の違和感を一層抑制できる。
　また好ましくは、当該車両の動作モードをオートモードかアシストモードかに設定する第３指示部をさらに含み、制御部は、第３指示部によって当該車両の動作モードがオートモードに設定され第２指示部によって当該車両を後進させる指示が入力されかつ検出部によってクランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように電動モータを制御する。この場合、搭乗者は第２指示部および第３指示部からの指示ならびにペダルひいてはクランクの後転によって、車両を後進させるという自らの意思をさらに明確に示し、それに応じて車両が後進するので、走行時の違和感をさらに一層抑制できる。
　請求の範囲において、「アシストモード」とは、電動モータが少なくとも一輪を駆動することによって人力による車両走行を補助するモードをいう。「オートモード」とは、人力によらず電動モータによって少なくとも一輪を駆動するだけで車両走行を行うモードをいう。
　さらに好ましくは、クランクの回転に負荷を与える負荷部をさらに含む。この場合、負荷部によって適度の負荷を与えることによって、搭乗者の脚の運動をより促進でき、より効果的に運動能力を維持・回復させることができる。
　好ましくは、負荷部は、一対の前輪および一対の後輪のうちの少なくとも一輪にクランクの回転を伝達する伝達機構を含む。この場合、負荷部を簡単に構成でき、搭乗者は運動しながら適宜車両の走行に寄与することができる。
　また好ましくは、伝達機構は、クランクの回転を伝達すべき車輪側にクランクの前転を伝達するがクランクの後転を伝達しない一方向クラッチを含む。この場合、車両の走行状態に拘わらずペダルひいてはクランクの後転時にクランクにかかる負荷を一定に保つことができ、搭乗者はいつでも容易かつ確実にクランクを後転させることができる。
　この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
この発明の一実施形態の電動車両を示す左側面図である。 この発明の一実施形態の電動車両を示す右側面図である。 フレームと一対の前輪および一対の後輪との位置関係を示す平面図である。 フレームの後端部におけるパイプの配置態様を示す背面図である。 前輪保持ユニットを示す正面図である。 この発明の一実施形態の電動車両の電気的構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態の電動車両の動作の一例を示すフロー図である。 オートモード時の指令速度設定処理の一例を示すフロー図である。 オートモード時の指令速度設定処理の他の例を示すフロー図である。 アシストモード時の指令速度設定処理の一例を示すフロー図である。 アシストモード時の指令速度設定処理の他の例を示すフロー図である。 この発明の一実施形態の電動車両の動作の他の例を示すフロー図である。 指令速度設定処理の一例を示すフロー図である。 ペダルが最上位あるときの搭乗者の脚の状態を示す側面図解図である。 ペダルが最前位にあるときの搭乗者の脚の状態を示す側面図解図である。 ペダルが最下位にあるときの搭乗者の脚の状態を示す側面図解図である。 ペダルが最後位にあるときの搭乗者の脚の状態を示す側面図解図である。
符号の説明
　１０　　　電動車両
　１２　　　フレーム
　１４ａ，１４ｂ　　　前輪
　１６ａ，１６ｂ　　　後輪
　４０ａ，４０ｂ　　　電動モータ
　４３ａ，４３ｂ　　　エンコーダ
　４６　　　入力部
　４６ａ　　　電源スイッチ
　４６ｂ　　　前進スイッチ
　４６ｃ　　　後進スイッチ
　４７　　　モード切替スイッチ
　４８ｂ　　　車軸
　５２，７４　　　スプロケットユニット
　５２ａ，７４ａ　　　一方向クラッチ
　６４　　　回転機構
　６６　軸受部材
　６８，８０　　　回転軸
　７０ａ，７０ｂ　　　クランク
　７２ａ，７２ｂ　　　ペダル
　７６，８４　　　チェーン
　７８，８２　　　スプロケット
　８５ａ，８５ｂ　　　回転検出センサ
　８５ｃ　　　トルクセンサ
　９０　　　二次電池
　１０４　　　制御部
　Ｔ　　　伝達機構
　以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
　図１は、この発明の一実施形態の電動車両１０を示す左側面図である。図２は、電動車両１０を示す右側面図である。図３は、フレーム１２と一対の前輪１４ａ，１４ｂおよび一対の後輪１６ａ，１６ｂとの位置関係を示す平面図である。
　この発明の実施の形態における左右、前後、上下とは、電動車両１０のシート５８に搭乗者がそのハンドル４５に向かって着座した状態を基準とした左右、前後、上下を意味する。
　図１から図３に示すように、電動車両１０は、前後方向に延びるフレーム１２、フレーム１２の前端に左右方向に並んで配置される一対の前輪１４ａ，１４ｂ、およびフレーム１２の後端に左右方向に並んで配置される一対の後輪１６ａ，１６ｂを含む。
　フレーム１２は、ヘッドパイプ１８、ヘッドパイプ１８の下端部から後方へ延びるメインパイプ２０、およびメインパイプ２０の後端部に連結されるシートパイプ２２を含む。図３に示すように、フレーム１２は、後輪１６ａ，１６ｂを回転可能に保持するための一対の保持パイプ２４ａ，２４ｂ、ならびに保持パイプ２４ａ，２４ｂをメインパイプ２０に連結するための連結パイプ２６ａ，２６ｂおよび二股パイプ２８をさらに含む。
　図４は、フレーム１２の後端におけるパイプの配置態様を示す背面図である。図４をも参照して、保持パイプ２４ａ，２４ｂは、メインパイプ２０の後方に左右方向に並んで配置され、それぞれ左右方向に直線状に延びる。連結パイプ２６ａは、メインパイプ２０と保持パイプ２４ａとを連結する。連結パイプ２６ｂは、メインパイプ２０と保持パイプ２４ｂとを連結する。また、連結パイプ２６ａ，２６ｂは、補強パイプ３０によって互いに連結される。図３に示すように、二股パイプ２８は平面視略Ｙ字状を呈し、メインパイプ２０と保持パイプ２４ａ，２４ｂとを連結する。
　図２に示すように、このようなフレーム１２のヘッドパイプ１８には、車体方向変更用のステアリング軸３２（破線で示す）が回転自在に挿通される。ステアリング軸３２の下端部には、一対の前輪１４ａ，１４ｂを揺動可能に保持する前輪保持ユニット３４が連結される。
　図５は、前輪保持ユニット３４を示す正面図である。図２、図３および図５を参照して、前輪保持ユニット３４は、ステアリング軸３２に連結される連結部材３６、連結部材３６に取り付けられる筐体３８、および筐体３８に取り付けられる一対の電動モータ４０ａ，４０ｂ（図３および図５参照）を含む。
　図２に示すように、連結部材３６は、ステアリング軸３２に直交する上板３６ａ，上板３６ａの前端から屈曲して延びる前板３６ｂ、および上板３６ａの後端から屈曲して延びる後板３６ｃを含み、側面視略Ｃ字状を呈する。
　筐体３８は、略直方体状に形成され、連結部材３６の前板３６ｂと後板３６ｃとの間に配置される。連結部材３６および筐体３８には揺動軸４２が嵌通される。揺動軸４２は、連結部材３６に固定され、筐体３８を矢印Ａ方向（揺動軸４２の周方向）に揺動可能に支持する。電動モータ４０ａは、筐体３８の左側面から突出するように筐体３８に取り付けられ、電動モータ４０ｂは、筐体３８の右側面から突出するように筐体３８に取り付けられる。
　図５に示すように、前輪１４ａ，１４ｂは、前輪保持ユニット３４を挟むように左右方向に並んで配置される。前輪１４ａ，１４ｂには、前輪１４ａ，１４ｂ間に配置される電動モータ４０ａ，４０ｂの回転軸４１ａ，４１ｂが図示しない減速器を介して連結される。このように前輪保持ユニット３４に保持される前輪１４ａ，１４ｂは、筐体３８の矢印Ａ方向への揺動に伴って、揺動軸４２を中心に上下方向に揺動する。また、回転軸４１ａ，４１ｂには、その回転数を検出するためのエンコーダ４３ａ，４３ｂが設けられる。さらに、筐体３８には前輪１４ａ，１４ｂの回転を規制するための図示しないブレーキが設けられる。
　図１および図２に戻って、ステアリング軸３２の上端部には図示しない引き上げボルト等を用いてステム４４が取り付けられ、ステム４４にはハンドル４５が取り付けられる。
　図３に示すように、ハンドル４５は平面視略Ｕ字状を呈する。ハンドル４５を左右に切ることによって、前輪保持ユニット３４ひいては前輪１４ａ，１４ｂが左右に向きを変える。これによって車体方向を変更できる。
　このようなハンドル４５には、前輪保持ユニット３４に取り付けられるブレーキを操作するための図示しないブレーキレバーが設けられる。また、ハンドル４５の右側把持部近傍には入力部４６が取り付けられ、ハンドル４５の左側把持部近傍には、電動車両１０の動作モードをオートモードかアシストモードかに設定するための第３指示部となるモード切替スイッチ４７が取り付けられる。図６を参照して、入力部４６は、電源スイッチ４６ａ、第１指示部となる前進スイッチ４６ｂ、第２指示部となる後進スイッチ４６ｃ、高速スイッチ４６ｄおよび低速スイッチ４６ｅを含む。電源スイッチ４６ａによって電源がオン／オフされる。前進スイッチ４６ｂによって電動車両１０を前進させる指示が入力される。後進スイッチ４６ｃによって電動車両１０を後進させる指示が入力される。高速スイッチ４６ｄによって電動車両１０の最高速が高めに設定される。低速スイッチ４６ｅによって電動車両１０の最高速が低めに設定される。この実施形態において、「アシストモード」とは、電動モータ４０ａ，４０ｂが前輪１４ａ，１４ｂを駆動することによって人力による車両走行を補助するモードをいう。「オートモード」とは、人力によらず電動モータ４０ａ，４０ｂによって前輪１４ａ，１４ｂを駆動するだけで車両走行を行うモードをいう。
　図３および図４に示すように、保持パイプ２４ａには、後輪１６ａに連結される車軸４８ａが回転可能に挿通され、保持パイプ２４ｂには、後輪１６ｂに連結される車軸４８ｂが回転可能に挿通される。すなわち、後輪１６ａ，１６ｂが保持パイプ２４ａ，２４ｂに回転可能に保持される。
　保持パイプ２４ａの左端には、車軸４８ａが挿通される電磁ブレーキユニット５０ａが設けられる。保持パイプ２４ｂの右端には、車軸４８ｂが挿通される電磁ブレーキユニット５０ｂが設けられる。電磁ブレーキユニット５０ａ，５０ｂを駆動させることによって、車軸４８ａ，４８ｂの回転ひいては後輪１６ａ，１６ｂの回転が規制される。
　また、車軸４８ｂの左端には，スプロケットユニット５２が設けられる。スプロケットユニット５２は、車軸４８ｂが嵌通される一方向クラッチ５２ａ、および一方向クラッチ５２ａの外周面に設けられる略中空円板状のスプロケット５２ｂを含む。
　一方向クラッチ５２ａは、スプロケット５２ｂを矢印Ｂ１方向（右側からみて時計回り方向：図２参照）に回転させるとその回転力を車軸４８ｂに伝達し、スプロケット５２ｂを矢印Ｂ２方向（右側からみて反時計回り方向：図２参照）に回転させるとその回転力を車軸４８ｂに伝達しないように構成される。また、一方向クラッチ５２ａは、車軸４８ｂひいては後輪１６ｂを矢印Ｂ２方向に回転させるとその回転力をスプロケット５２ｂに伝達し、後輪１６ｂを矢印Ｂ１方向に回転させるとその回転力をスプロケット５２ｂに伝達しないように構成される。このような一方向クラッチ５２ａは一般に広く用いられているので、一方向クラッチ５２ａについての詳しい説明は省略する。
　図１および図２に示すように、シートパイプ２２には、シートユニット５４が取り付けられる。シートユニット５４は、シートパイプ２２に挿入されるシートポスト５６、シートポスト５６の上端部に設けられるシート５８、シート５８の後端部の上方に設けられる背もたれ６０、および背もたれ６０を挟むように左右方向に並んで設けられる一対の手すり６２ａ，６２ｂを含む。
　図１から図３に示すように、メインパイプ２０上には回転機構６４が設けられる。回転機構６４は、メインパイプ２０上に設けられる側面視略三角形状の軸受部材６６、軸受部材６６を左右方向に嵌通する回転軸６８、回転軸６８の左側端部と右側端部とに設けられる一対のクランク７０ａ，７０ｂ、およびクランク７０ａ，７０ｂの一方と他方とに設けられる一対のペダル７２ａ，７２ｂを含む。
　回転軸６８は、軸受部材６６によって矢印Ｂ１およびＢ２方向（図２参照）に回転可能に支持される。クランク７０ａは、回転軸６８に略直交するように回転軸６８の左端部に設けられる。クランク７０ｂは、回転軸６８に略直交しかつクランク７０ａとは正反対の方向に延びるように回転軸６８の右端部に設けられる。ペダル７２ａは、クランク７０ａの先端部に回転可能に設けられる。ペダル７２ｂは、クランク７０ｂの先端部に回転可能に設けられる。
　また、図２および図３に示すように、回転軸６８には、軸受部材６６とクランク７０ｂとの間にスプロケットユニット７４が設けられる。スプロケットユニット７４は、回転軸６８が嵌通される一方向クラッチ７４ａ、および一方向クラッチ７４ａの右側面に設けられるスプロケット７４ｂを含む。スプロケット７４ｂは、スプロケット７４ｂを挿通する回転軸６８には連結されることなく、一方向クラッチ７４ａの右側面に設けられる。
　一方向クラッチ７４ａは、スプロケット７４ｂを矢印Ｂ２方向（図２参照）に回転させるとその回転力を回転軸６８に伝達し、スプロケット７４ｂを矢印Ｂ１方向（図２参照）に回転させるとその回転力を回転軸６８に伝達しないように構成される。また、一方向クラッチ７４ａは、回転軸６８を矢印Ｂ１方向に回転させるとその回転力をスプロケット７４ｂに伝達し、回転軸６８を矢印Ｂ２方向に回転させるとその回転力をスプロケット７４ｂに伝達しないように構成される。すなわち、一方向クラッチ７４ａは、一方向クラッチ５２ａとは逆の機能を有するように構成される。このような一方向クラッチ７４ａも一般に広く用いられているので、一方向クラッチ７４ａについての詳しい説明は省略する。
　スプロケット７４ｂは、無端状のチェーン７６を介してスプロケット７４ｂの斜め下方に設けられるスプロケット７８に連結される。
　図３に示すように、スプロケット７８は、メインパイプ２０から右方向に延びる回転軸８０に取り付けられる。また、回転軸８０において、メインパイプ２０とスプロケット７８との間にはスプロケット７８よりも大きい（歯数の多い）スプロケット８２が取り付けられる。
　図２に示すように、スプロケット８２は、無端状のチェーン８４を介してスプロケットユニット５２のスプロケット５２ｂに連結される。チェーン８４の張力は、補強パイプ３０（図３参照）に設けられるチェーンテンショナー８６によって調節される。
　上述の車軸４８ｂ、スプロケットユニット５２，７４、スプロケット７８，８２、回転軸８０およびチェーン７６，８４を含んで伝達機構Ｔが構成される。
　このような回転機構６４および伝達機構Ｔを介して、搭乗者によって後輪１６ｂが駆動される。詳しくは、搭乗者がペダル７２ａ，７２ｂを介してクランク７０ａ，７０ｂを矢印Ｂ１方向（図２参照）に回転させることによって、回転軸６８およびスプロケット７４ｂが矢印Ｂ１方向に回転する。スプロケット７４ｂが矢印Ｂ１方向に回転する力は、チェーン７６を介してスプロケット７８に伝達され、スプロケット７８，８２および回転軸８０を矢印Ｂ１方向に回転させる。スプロケット８２が矢印Ｂ１方向に回転する力は、チェーン８４を介してスプロケット５２ｂに伝達され、スプロケットユニット５２を矢印Ｂ１方向に回転させる。これによって、車軸４８ｂおよび後輪１６ｂが矢印Ｂ１方向に回転し、電動車両１０が前進する。
　なお、ペダル７２ａ，７２ｂを介してクランク７０ａ，７０ｂを矢印Ｂ２方向（図２参照）に回転させることによって回転軸６８を矢印Ｂ２方向に回転させても、スプロケット７４ｂが回転することはなく、チェーン７６，８４が動くことはない。これは、スプロケットユニット７４に一方向クラッチ７４ａが用いられているためである。このように回転軸６８が矢印Ｂ２方向に回転された場合はチェーン７６，８４を動かさないことによって、チェーン７６，８４の外れ等のトラブルを回避できる。
　また、下り坂での走行等であって回転軸６８を矢印Ｂ１方向（図２参照）に回転させずとも後輪１６ｂおよび車軸４８ｂが矢印Ｂ１方向に回転するような場合、スプロケット５２ｂが回転することはなく、チェーン７６，８４が動くことはない。これは、スプロケットユニット５２に一方向クラッチ５２ａが用いられているためである。これによってもチェーン７６，８４の外れ等のトラブルを回避できる。
　また、回転軸６８の左側にはカバー８５が設けられる。カバー８５には、クランク７０ａの回転を検出する回転検出センサ８５ａ，８５ｂが設けられる。また、図３を参照して、回転軸６８の周りには回転軸６８に加わるトルクを検出するトルク検出部であるトルクセンサ８５ｃが設けられる。
　図１から図３に示すように、ヘッドパイプ１８は、サブフレーム８６ａおよび８６ｂを介して、軸受部材６６に設けられる突起部６６ａに連結される。
　メインフレーム２０において回転機構６４の前方かつ一対のサブフレーム８６ａ，８６ｂ間の下方には、上面開口の二次電池ケース８８が設けられる。図１および図２に示すように、二次電池ケース８８には、サブフレーム８６ａ，８６ｂ間から上方に延びるように二次電池９０が配置される。二次電池９０はニッケル（Ｎｉ）－カドミウム（Ｃｄ）電池等であり、二次電池９０に蓄えられる電力は電動モータ４０ａ，４０ｂの駆動等に用いられる。
　前輪保持ユニット３４の上方には、前かご９２が設けられる。前かご９２は、取付部材９４および取付部材９６に取り付けられる。
　図２および図４に示すように、保持パイプ２４ａ，２４ｂの上方には、後かご９８が設けられる。後かご９８は、シートパイプ２２と補強パイプ３０（図４参照）とに固定される側面視略Ｃ字状の取付板１００（図２参照）に取り付けられる。また、後かご９８は、保持パイプ２４ａ，２４ｂ上に設けられるステー１０２ａ，１０２ｂ（図４参照）によっても支持される。
　図２に示すように、後かご９８の前面には取付板１００を介して、電動モータ４０ａ，４０ｂや電磁ブレーキユニット５０ａ，５０ｂを制御するための制御部１０４が取り付けられる。また、後かご９８の下面には電磁ブレーキ５０ａ，５０ｂのオン／オフを切り替えるためのスイッチ１０５が取り付けられる。
　日本では、道路交通法および内閣府令により歩道での走行を許可される車両の大きさが規定される。このような電動車両１０の大きさは、日本で歩道での走行を許可される大きさ（全長１２００ｍｍ以下、全高１０９０ｍｍ以下、全幅７００ｍｍ以下）に設定される。具体的にこの実施形態では、電動車両１０の全長が１１８５ｍｍに設定され、電動車両１０の全高が９００ｍｍに設定され、電動車両１０の全幅が６５０ｍｍに設定される。
　このようにコンパクトに構成される電動車両１０において、図１から図３に示すように、回転軸６８の前後方向の位置は、シート５８の前端よりも前側かつ前輪１４ａ，１４ｂの中心よりも上側であって（図１および図２参照）、回転軸６８の中心と前輪１４ａ（１４ｂ）の中心との前後方向の間隔Ｓ１が回転軸６８の中心と後輪１６ａ（１６ｂ）の中心との前後方向の間隔Ｓ２よりも小さくなる（図１および図３参照）ように設定される。
　ついで、図６を参照して、電動車両１０の主な電気的構成について説明する。
　電動車両１０の制御部１０４は制御回路１０６を含む。制御回路１０６は、ＣＰＵおよびメモリを有する。ＣＰＵは必要な演算を行い電動車両１０の動作を制御する。記憶手段であるメモリは、電動車両１０の動作を制御するためのプログラムやデータおよび演算データ等を格納する。メモリには図７～図１３の動作を実行するためのプログラム等が格納されている。
　制御回路１０６には、電源回路１０８、モータドライブ回路１１０、入力部インタフェース回路１１２、センサインタフェース回路１１４および保護回路１１６が接続される。制御部１０４には二次電池９０が接続される。モータドライブ回路１１０には電動モータ４０ａ，４０ｂが接続される。入力部インタフェース回路１１２には、入力部４６およびモード切替スイッチ４７が接続される。センサインタフェース回路１１４には、エンコーダ４３ａ，４３ｂ、回転検出センサ８５ａ，８５ｂおよびトルクセンサ８５ｃが接続される。
　このような電動車両１０の動作例について、図７から図１３を参照して説明する。
　図７を参照して、電源スイッチ４６ａが押されると、制御回路１０６は、動作モードがオートモードかアシストモードオートモードかを判断する（ステップＳ１）。動作モードはモード切替スイッチ４７によって設定でき、デフォルトをアシストモードとしてもよい。動作モードがオートモードであれば、制御回路１０６は図８に示す処理によってオートモード時の指令速度を設定する（ステップＳ３）。一方、動作モードがアシストモードであれば、制御回路１０６は図９に示す処理によってアシストモード時の指令速度を設定する（ステップＳ５）。そして、制御回路１０６は、電動車両１０の走行速度が設定された指令速度になるように、モータドライブ回路１１０に制御信号を出力し電動モータ４０ａ，４０ｂを制御することによって、電動車両１０の走行速度を制御し（ステップＳ７）、終了する。
　ついで、図８を参照して、オートモード時の指令速度設定動作の一例について説明する。
　まず、制御回路１０６は、前進スイッチ４６ｂが押されているか否かを判断する（ステップＳ１１）。前進スイッチ４６ｂが押されていれば、制御回路１０６は指令速度に所定の前進速度（たとえば、時速６ｋｍ）を設定し（ステップＳ１３）、終了する。
　一方、前進スイッチ４６ｂが押されていなければ、制御回路１０６は、後進方向にペダリングしているか、すなわちクランク７０ａが後転しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。これは、クランク７０ａの回転を検出する回転検出センサ８５ａ，８５ｂから制御回路１０６への検出信号の入力順に基づいて制御回路１０６で判断される。この実施形態では、クランクの回転方向を検出する検出部は、回転検出センサ８５ａ，８５ｂと制御回路１０６とを含む。後進方向にペダリングしていれば、制御回路１０６は、指令速度に所定の後進速度（たとえば、時速２ｋｍ）を設定し（ステップＳ１７）、終了する。ステップＳ１５において後進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は指令速度をゼロに設定し（ステップＳ１９）、終了する。
　この動作例では、搭乗者がモード切替スイッチ４７によって動作モードをオートモードに設定したのちペダル７２ａ，７２ｂひいてはクランク７０ａ，７０ｂを後転させることによって、制御部１０４が電動車両１０を後進させるように電動モータ４０ａ，４０ｂを制御する。このように搭乗者は、オートモードの設定およびペダル７２ａ，７２ｂの後転によって、脚の運動を行いながら電動車両１０の進行方向を明確に指示することができる。したがって、搭乗者の意思に応じて電動車両１０を後進させることができ、走行時の違和感を抑制することができる。また、前進スイッチ４６ｂをオンすれば、違和感なく電動車両１０を所定の速度で前進させることができる。
　ついで、図９を参照して、オートモード時の指令速度設定動作の他の例について説明する。
　この動作例は、図８に示す動作例のステップＳ１１とＳ１５との間にステップＳ２１を挿入したものであり、それ以外については図８と同様であり重複説明は省略する。
　図９に示す動作例のステップＳ１１において前進スイッチ４６ｂが押されていなければ、ステップＳ２１に進み、制御回路１０６は後進スイッチ４６ｃが押されているか否かを判断する。後進スイッチ４６ｃが押されていればステップＳ１５に進み、一方、後進スイッチ４６ｃが押されていなければステップＳ１９に進む。
　この動作例では、モード切替スイッチ４７によって動作モードがオートモードに設定されたのち後進スイッチ４６ｃによって電動車両１０を後進させる指示が入力され、かつ回転検出センサ８５ａ，８５ｂおよび制御回路１０６によってクランク７０ａ，７０ｂの後転が検出されたとき、電動車両１０を後進させるように電動モータ４０ａ，４０ｂを制御する。この場合、搭乗者はモード切替スイッチ４７による設定、後進スイッチ４６ｃのオンおよびクランク７０ａ，７０ｂの後転によって電動車両１０を後進させるという自らの意思をより明確に示し、それに応じて電動車両１０が後進するので、走行時の違和感を一層抑制できる。また、前進スイッチ４６ｂをオンすれば、違和感なく電動車両１０を所定の速度で前進させることができる。
　さらに、図１０を参照して、アシストモード時の指令速度設定動作の一例について説明する。
　まず、制御回路１０６は、電動車両１０の走行速度が規定速度（たとえば、時速４．５ｋｍ）を超えているか否かを判断する（ステップＳ３１）。これは、エンコーダ４３ａ，４３ｂからの検出信号に基づいて判断される。規定速度を超えていれば、制御回路１０６は、指令速度を規定速度に設定し（ステップＳ３３）、終了する。
　ステップＳ３１において規定速度を超えていなければ、制御回路１０６は入力トルクがゼロより大きいか否か、すなわち回転軸６８に前転方向のトルクが加わっているか否かを判断する（ステップＳ３５）。これは、トルクセンサ８５ｃからの検出値に基づいて判断される。入力トルクがゼロより大きければ、制御回路１０６は、指令速度を入力トルクに基づいて設定し（ステップＳ３７）、終了する。
　ステップＳ３５において入力トルクがゼロ以下であれば、制御回路１０６は、前進方向にペダリングしているか、すなわちクランク７０ａが前転しているか否かを判断する（ステップＳ３９）。これは、クランク７０ａの回転を検出する回転検出センサ８５ａ，８５ｂからの検出信号に基づいて行われる。前進方向にペダリングしていれば、制御回路１０６は、指令速度をペダリング速度に基づいて設定し（ステップＳ４１）、終了する。この実施形態では、ペダリング速度は、回転検出センサ８５ａ，８５ｂから制御回路１０６への検出信号の入力間隔に基づいて制御回路１０６で検出される。
　一方、ステップＳ３９において前進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は指令速度をゼロに設定し（ステップＳ４３）、終了する。
　この動作例では、ペダル７２ａ，７２ｂの前転によって回転軸６８に前転方向のトルクが加わっていれば、入力トルクに基づく速度で電動車両１０を前進させることができる。これによって、違和感なく搭乗者の脚の運動をより促進でき、より効果的に運動能力を維持・回復させることができる。また、入力トルクがゼロであっても前進方向にペダリングすれば、ペダリング速度に基づく速度で前進できる。
　また、図１１を参照して、アシストモード時の指令速度設定動作の他の例について説明する。
　ステップＳ３１からＳ４１までは、図１０に示す動作と同様であるので、その重複する説明は省略する。
　ステップＳ３９において前進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は、後進スイッチ４６ｃが押されているか否かを判断する（ステップＳ４３）。後進スイッチ４６ｃが押されていれば、制御回路１０６は、後進方向にペダリングしているか、すなわちクランク７０ａが後転しているか否かを判断する（ステップＳ４５）。後進方向にペダリングしていれば、制御回路１０６は、指令速度に所定の後進速度（たとえば、時速２ｋｍ）を設定し（ステップＳ４７）、終了する。
　一方、ステップＳ４３において後進スイッチ４６ｃが押されていないときや、ステップＳ４５において後進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は指令速度をゼロに設定し（ステップＳ４９）、終了する。
　この動作例では、アシストモード時であっても、後進スイッチ４６ｃによって電動車両１０を後進させる指示が入力され、かつ回転検出センサ８５ａ，８５ｂおよび制御回路１０６によってクランク７０ａ，７０ｂの後転が検出されたとき、電動車両１０を後進させるように電動モータ４０ａ，４０ｂを制御する。このように搭乗者はペダル７２ａ，７２ｂひいてはクランク７０ａ，７０ｂを後転させることによって、脚の運動を行いながら電動車両１０の進行方向を指示することができる。また、搭乗者は後進スイッチ４６ｃのオンおよびクランク７０ａ，７０ｂの後転によって電動車両１０を後進させるという自らの意思をより明確に示し、それに応じて電動車両１０が後進するので、走行時の違和感を一層抑制できる。
　また、ペダル７２ａ，７２ｂの前転によって回転軸６８に前転方向のトルクが加わっていれば、入力トルクに基づく速度で電動車両１０を前進させることができる。これによって、違和感なく搭乗者の脚の運動をより促進でき、より効果的に運動能力を維持・回復させることができる。入力トルクがゼロであっても前進方向にペダリングすれば、ペダリング速度に基づく速度で前進できる。
　また、図１２を参照して、動作モードがオートモードかアシストモードかを判断しない場合の動作例について説明する。
　電源スイッチ４６ａが押されると、まず、制御回路１０６は図１３に示す処理によって指令速度を設定する（ステップＳ５１）。そして、制御回路１０６は、電動車両１０の走行速度が設定された指令速度になるように、モータドライブ回路１１０に制御信号を出力し電動モータ４０ａ，４０ｂを制御することによって、電動車両１０の走行速度を制御し（ステップＳ５３）、終了する。
　ついで、図１３を参照して、指令速度設定動作の一例について説明する。
　まず、制御回路１０６は、前進スイッチ４６ｂが押されているか否かを判断する（ステップＳ６１）。前進スイッチ４６ｂが押されていれば、制御回路１０６は指令速度に所定の前進速度（たとえば、時速６ｋｍ）を設定し（ステップＳ６３）、終了する。
　一方、制御回路１０６は、前進スイッチ４６ｂが押されていなければ、後進スイッチ４６ｃが押されているか否かを判断する（ステップＳ６５）。後進スイッチ４６ｃが押されていれば、制御回路１０６は、後進方向にペダリングしているか、すなわちクランク７０ａが後転しているか否かを判断する（ステップＳ６７）。後進方向にペダリングしていれば、制御回路１０６は、指令速度に所定の後進速度（たとえば、２ｋｍ）を設定し（ステップＳ６９）、終了する。
　ステップＳ６５において後進スイッチ４６ｃが押されていないときや、ステップＳ６７において後進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は、電動車両１０の走行速度が規定速度（たとえば、時速４．５ｋｍ）を超えているか否かを判断する（ステップＳ７１）。規定速度を超えていれば、制御回路１０６は、指令速度を規定速度に設定し（ステップＳ７３）、終了する。
　ステップＳ７１において規定速度を超えていなければ、制御回路１０６は入力トルクがゼロ以上か否かを判断する（ステップＳ７５）。入力トルクがゼロより大きければ、制御回路１０６は、指令速度を入力トルクに基づいて設定し（ステップＳ７７）、終了する。
　ステップＳ７５において入力トルクがゼロ以下であれば、制御回路１０６は、前進方向にペダリングしているか、すなわちクランク７０ａが前転しているか否かを判断する（ステップＳ７９）。前進方向にペダリングしていれば、制御回路１０６は、指令速度をペダリング速度に基づいて設定し（ステップＳ８１）、終了する。
　一方、ステップＳ７９において前進方向にペダリングしていないときには、制御回路１０６は指令速度をゼロに設定し（ステップＳ８３）、終了する。
　この動作例では、後進スイッチ４６ｃによって電動車両１０を後進させる指示が入力され、かつ回転検出センサ８５ａ，８５ｂおよび制御回路１０６によってクランク７０ａ，７０ｂの後転が検出されたとき、電動車両１０を後進させるように電動モータ４０ａ，４０ｂを制御する。このように搭乗者はペダル７２ａ，７２ｂを後転させることによって、脚の運動を行いながら電動車両１０の進行方向を指示することができる。また、搭乗者は後進スイッチ４６ｃのオンおよびクランク７０ａ，７０ｂの後転によって電動車両１０を後進させるという自らの意思をより明確に示し、それに応じて電動車両１０が後進するので、走行時の違和感を一層抑制できる。
　また、前進スイッチ４６ｂをオンすれば、違和感なく電動車両１０を所定の速度で前進させることができる。
　さらに、ペダル７２ａ，７２ｂの前転によって回転軸６８に前転方向のトルクが加わっていれば、入力トルクに基づく速度で電動車両１０を前進させることができる。これによって、違和感なく搭乗者の脚の運動をより促進でき、より効果的に運動能力を維持・回復させることができる。また、入力トルクがゼロであっても前進方向にペダリングすれば、ペダリング速度に基づく速度で前進できる。
　図１４は、ペダル７２ａが最上位（最も上側の位置）にあるときの搭乗者の左脚の状態を示す側面図解図である。図１５は、ペダル７２ａが最前位（最も前側の位置）にあるときの搭乗者の左脚の状態を示す側面図解図である。図１６は、ペダル７２ａが最下位（最も下側の位置）にあるときの搭乗者の左脚の状態を示す側面図解図である。図１７は、ペダル７２ａが最後位（最も後側の位置）にあるときの搭乗者の左脚の状態を示す側面図解図である。図１４～図１７から、ペダル７２ａがいずれの位置であっても搭乗者は無理なく脚を曲げることができているのがわかる。すなわち、コンパクトな構成であっても搭乗者が楽な姿勢でペダル７２ａを回転（公転）可能であることがわかる。
　なお、図１４～図１７には、搭乗者の左脚のみが示されているが、右脚についても同様に動くことはいうまでもない。
　回転機構６４を用いる場合、ペダル７２ａが最下位にある状態（図１６に示す状態）からペダル７２ａが最後位にある状態（図１７に示す状態）になるまでに、搭乗者は左脚を使ってペダル７２ａを自分の胴側に引き寄せる運動をすることになる。右脚の運動についても同様である。したがって、膝を伸ばす筋力のみならず膝を曲げる筋力を維持・回復させることができる。また、ペダル７２ａ，７２ｂをクランク７０ａ，７０ｂの軌道に沿って回転させるためには、単なる踏み込み運動よりも足首の柔軟性が必要となる。したがって、この点からも運動能力を維持・回復させることができる。このように、歩道での走行を許可されるコンパクトな構成であっても搭乗者が楽な姿勢で運動でき、搭乗者の運動能力を十分に維持・回復させることができる。
　電動車両１０によれば、クランク７０ａ，７０ｂの回転に負荷を与える負荷部として伝達機構Ｔを用いる。これによって、クランク７０ａ，７０ｂに適度の負荷を与え、搭乗者の脚の運動をより促進でき、効果的に運動能力を維持・回復させることができる。また、伝達機構Ｔを用いることによって負荷部を簡単に構成でき、搭乗者は運動しながら適宜電動車両１０の走行に寄与することができる。
　また、後輪１６ｂ側にクランク７０ａ，７０ｂの前転を伝達するがクランク７０ａ，７０ｂの後転を伝達しない一方向クラッチ７４ｂを用いることによって、電動車両１０の走行状態に拘わらず、ペダル７２ａ，７２ｂひいてはクランク７０ａ，７０ｂの後転時にクランク７０ａ，７０ｂにかかる負荷を一定に保つことができ、搭乗者はいつでも容易かつ確実にクランク７０ａ，７０ｂを後転させることができる。
　なお、この発明の電動車両１０の大きさは、上述の実施形態に限定されない。この発明の電動車両１０の大きさは、歩道での走行を許可される大きさ（全長１２００ｍｍ以下、全高１０９０ｍｍ以下、全幅７００ｍｍ以下）であれば任意に設定できる。
　上述の実施形態では、電動モータ４０ａ，４０ｂによって前輪１４ａ，１４ｂを駆動する場合について説明したが、この発明はこれに限定されない。たとえば、１つの電動モータを用いて前輪１４ａ，１４ｂを駆動するようにしてもよいし、１つの電動モータを用いて前輪１４ａ，１４ｂのいずれか一方のみを駆動するようにしてもよい。また、電動モータを用いて後輪１６ａおよび／または１６ｂを駆動するようにしてもよい。
　上述の実施形態では、ペダル７２ａ，７２ｂの矢印Ｂ１方向への回転に伴って後輪１６ｂのみを回転させる場合について説明したが、たとえば車軸４８ａと４８ｂとを繋げて後輪１６ａ，１６ｂを回転させるようにしてもよい。また、ペダル７２ａ，７２ｂの回転によって前輪１４ａおよび／または１４ｂを回転させるようにしてもよい。
　また、搭乗者によって、ペダル７２ａ，７２ｂから伝達機構およびディファレンシャルギヤ（差動歯車機構）を介して、後輪１６ａ，１６ｂの両方を回転するようにしてもよい。
　上述の実施形態では、クランク７０ａ，７０ｂを回転軸６８の左端部と右端部とに設ける場合について説明したが、クランク７０ａ，７０ｂの位置はこれに限定されない。クランク７０ａを回転軸６８の左端部よりもやや右寄りに設けてもよいし、クランク７０ｂを回転軸６８の右端部よりもやや左寄りに設けてもよい。
　上述の実施形態では、前輪１４ａ，１４ｂをフレーム１２の前端に配置する場合について説明したが、前輪１４ａ，１４ｂの位置はこれに限定されない。前輪１４ａ，１４ｂをフレーム１２の前端よりもやや後寄りに配置してもよい。
　上述の実施形態では、後輪１６ａ，１６ｂをフレーム１２の後端に配置する場合について説明したが、後輪１６ａ，１６ｂの位置はこれに限定されない。後輪１６ａ，１６ｂをフレーム１２の後端よりもやや前寄りに配置してもよい。
　上述の実施形態では、負荷部として伝達機構Ｔを利用したが、これに限定されない。負荷部としては、クランク７０ａ，７０ｂの回転に負荷を与えることが可能な任意の部材を用いることができる。
　以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付されたクレームのみによって限定される。

Claims (9)

  1. 　歩道での走行を許可される大きさの電動車両であって、
    　前後方向に延びるフレームと、
    　前記フレームの前部に左右方向に並んで配置される一対の前輪と、
    　前記フレームの後部に左右方向に並んで配置される一対の後輪と、
    　左右方向に延びるように前記フレームに設けられる回転軸、前記回転軸に略直交する方向にかつ互いに正反対の方向に延びるように前記回転軸の両側に設けられる一対のクランク、および前記一対のクランクの一方と他方とに取り付けられる一対のペダルを含む回転機構と、
    　前記一対の前輪および前記一対の後輪のうちの少なくとも一輪を駆動する電動モータと、
    　前記クランクの回転方向を検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記クランクの回転方向と同じ方向に前記少なくとも一輪を回転駆動するように前記電動モータを制御する制御部とを備える、電動車両。
  2. 　前記回転軸に加わるトルクを検出するトルク検出部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記トルク検出部によって前記回転軸に加わる前転方向のトルクが検出されたとき、当該車両を前進させるように前記電動モータを制御する、請求項１に記載の電動車両。
  3. 　当該車両を前進させる指示を与える第１指示部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記クランクの前転が検出されなくても、前記第１指示部によって当該車両を前進させる指示が入力されたとき、当該車両を前進させるように前記電動モータを制御する、請求項１に記載の電動車両。
  4. 　当該車両を後進させる指示を与える第２指示部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記第２指示部によって当該車両を後進させる指示が入力されかつ前記検出部によって前記クランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように前記電動モータを制御する、請求項１に記載の電動車両。
  5. 　当該車両の動作モードをオートモードかアシストモードかに設定する第３指示部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記第３指示部によって当該車両の動作モードが前記オートモードに設定されかつ前記検出部によって前記クランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように前記電動モータを制御する、請求項１に記載の電動車両。
  6. 　当該車両の動作モードをオートモードかアシストモードかに設定する第３指示部をさらに含み、
    　前記制御部は、前記第３指示部によって当該車両の動作モードが前記オートモードに設定され前記第２指示部によって当該車両を後進させる指示が入力されかつ前記検出部によって前記クランクの後転が検出されたとき、当該車両を後進させるように前記電動モータを制御する、請求項４に記載の電動車両。
  7. 　前記クランクの回転に負荷を与える負荷部をさらに含む、請求項１に記載の電動車両。
  8. 　前記負荷部は、前記一対の前輪および前記一対の後輪のうちの少なくとも一輪に前記クランクの回転を伝達する伝達機構を含む、請求項７に記載の電動車両。
  9. 　前記伝達機構は、前記クランクの回転を伝達すべき車輪側に前記クランクの前転を伝達するが前記クランクの後転を伝達しない一方向クラッチを含む、請求項８に記載の電動車両。
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