JP5157722B2 - 同軸二輪車及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車に関し、より詳細には、車速度が増加するに従って、旋回半径を増加させる旋回制御を行う同軸二輪車及びその制御方法に関するものである。

ステップ部と、ステップ部に連結され、同軸二輪車を操作するための操作レバー部と、を備え、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３１５６６６号公報

上記特許文献１に示す同軸二輪車において、自然な操舵感を得る目的で、例えば、車速度が増加するに従って、旋回半径を増加させる旋回制御が行われる。しかしながら、この旋回制御では、逆に車速度が低下するに従って、旋回半径が減少することとなる。したがって、例えば、旋回中にブレーキ制御が実行され車速度が低下すると、旋回半径が減少するため、車両の巻き込み動作という不自然な動作が生じることとなる。この不自然な巻き込み動作により操作性が低下し、車両の安全性の低下を招く虞が生じる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より安全性を向上させた同軸二輪車及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車速度を検出する車速度検出部と、前記車速度検出部により検出される前記車速度が増加するに従って、旋回半径を増加させる旋回制御を行う旋回制御部と、を備え、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車であって、前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、旋回半径の減少を抑制させる旋回制御を行う、ことを特徴とする同軸二輪車である。この一態様によれば、同軸二輪車の安全性をより向上させることができる。

また、この一態様において、前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、時間が経過するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させてもよい。

さらに、この一態様において、前記旋回制御部は、ゲイン値を減少させることで、前記旋回速度指令値を減少させており、前記車速度が０となるとき前記ゲイン値が０となるように設定を行ってもよい。

なお、この一態様において、前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、前記車速度検出部により検出された前記車速度が低下するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させてもよい。

また、前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、（ａ）前記車速度検出部からの前記車速度が所定値未満のとき、時間が経過するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させ、（ｂ）前記車速度検出部からの前記車速度が所定値以上のとき、前記車速度が低下するに従って、前記旋回速度指令値を減少させてもよい。

さらに、この一態様において、搭乗者を乗せるステップ部と、前記ステップ部に連結され、当該同軸二輪車を操作するための操作レバー部と、前記操作レバー部に設けられ、当該同軸二輪車の旋回を操作するための旋回操作部と、を更に備えていてもよい。

なお、この一態様において、前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、前記操作レバー部又は前記旋回操作部からの操作信号に対する操作感度を低下させることで、前記旋回半径の減少を抑制させてもよい。

またさらに、この一態様において、当該同軸二輪車の姿勢値を検出する姿勢センサと、前記姿勢センサにより検出された前記姿勢値に基づいて、姿勢速度指令値を算出する制御部と、前記制御部からの前記姿勢速度指令値と、前記旋回制御部からの前記旋回速度指令値とから算出される車輪速度指令値に基づいて、車輪を回転駆動する車輪駆動部と、を更に備えていてもよい。

他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、車速度を検出する車速度検出工程と、前記車速度検出工程で検出される前記車速度が増加するに従って、旋回半径を増加させる旋回制御を行う旋回制御工程と、を含み、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車の制御方法であって、前記旋回制御工程で、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、旋回半径の減少を抑制させる旋回制御を行う、ことを特徴とする同軸二輪車の制御方法であってもよい。この一態様によれば、同軸二輪車の安全性をより向上させることができる。

本発明によれば、同軸二輪車の安全性をより向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら下記実施形態を挙げて説明する。
（第１実施形態）

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の構成を示す正面図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の構成を示す側面図である。また、図２は、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車のシステム構成の一例を示すブロック図である。

図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示すように、この同軸二輪車１０の構成は、上述の特許文献１に記載された構成と略同一の構成となっている。なお、本明細書において、ピッチ軸とは、一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒの車軸に相当する軸である。また、ロール軸とは、車両本体１２の中心を通り、同軸二輪車１０の走行方向と平行をなす軸である。さらに、ヨー軸とは、車両本体１２の中心を通り、同軸二輪車１０が走行する路面Ｅと垂直をなす軸である。

同軸二輪車１０は、車両本体１２と、車輪１３Ｌ，１３Ｒと、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒと、操作レバー１５と、制御装置４６と、を備えている。

操作レバー１５は、これを前後方向へ傾斜することによって、同軸二輪車１０の前進又は後退操作が実行され、ロール方向へ傾斜することによって、同軸二輪車１０の旋回操作が実行される操作部である。

かかる操作レバー１５は、その下端部が操作レバーブラケット２４に固定されている。また、操作レバー１５は、ハンドルポスト３５と、ハンドルポスト３５の上端部に設けられたハンドルレバー３６と、から構成されている。

操作レバー１５の回動支持軸２５には、角度検出センサ３１が取り付けられている。角度検出センサ３１としては、例えば、ポテンショメータやバリコン構造のセンサ等を適用することができる。角度検出センサ３１は、搭乗者によって旋回したいと思う所望の方向へ操作レバー１５が回動されたとき、その操作量及び操作方向を検出する。

角度検出センサ３１は、検出した操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置４６に対して供給する。そして、制御装置４６は、角度検出センサ３１からの操作信号に応じて、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに回転差を生じさせる。これにより、同軸二輪車１０は、所望の車速度及び方向へ旋回走行することができる。

ハンドルレバー３６の一方の突起部の上端部には、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御することができる、旋回操作リング３７が取り付けられている。旋回操作リング３７は、手動操作によって同軸二輪車１０の旋回動作を制御するもので、旋回動作のためのアクセルリングをなすものである。

旋回操作リング３７は、搭乗者により旋回したいと思う所望の方向へ回動操作されたとき、その操作量及び操作方向を検出するポテンショメータ等の位置検出部を内蔵している。また、旋回操作リング３７は、位置検出部により検出された操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置４６に対して供給する。

制御装置４６は、旋回操作リング３７からの操作信号に応じて、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに回転差を生じさせる。これにより、同軸二輪車１０は、所望の車速度及び方向へ旋回走行することができる。

左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒには、各車輪１３Ｌ，１３Ｒの車輪速度を検出する車輪速度センサ２０Ｌ，２０Ｒが、夫々配設されている。車輪速度センサ２０Ｌ，２０Ｒは、検出した各車輪１３Ｌ，１３Ｒの車輪速度を、制御装置４６に対して供給する。

ハンドルレバー３６の他方の突起部の上端部には、同軸二輪車１０を減速停止させるための停止スイッチ３８が設けられている。停止スイッチ３８は、制御装置４６にブレーキ制御を実行させるトリガとなる、ブレーキ制御開始トリガ信号を発生させるスイッチである。

搭乗者が停止スイッチ３８を押下すると、停止スイッチ３８は、ブレーキ制御開始トリガ信号を制御装置４６に対して供給する。制御装置４６は、停止スイッチ３８からのブレーキ制御開始トリガ信号に応じて、同軸二輪車１０を減速させるブレーキ制御の実行を開始する。

なお、制御装置４６は、停止スイッチ３８からのブレーキ制御開始トリガ信号に応じて、ブレーキ制御を実行すると共に、搭乗者の降車を補助する降車補助制御を実行してもよい。

車両本体１２は、操作レバー１５をロール方向へ回転自在に支持する。一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒは、車両本体１２の走行方向と直交する方向の両側において同軸上に配置されると共に、当該車両本体１２に回転自在に支持されている。

車両本体１２の上面には、操作レバー１５の左右両側に２つのステップ部１１Ｌ，１１Ｒが設けられている。ステップ部１１Ｌ，１１Ｒは、搭乗者が片足ずつ乗せて搭乗するステップであり、人の足裏の大きさと同程度か少し大きく形成された一対の板体により構成されている。

各ステップ部１１Ｌ，１１Ｒには、ステップセンサ３９Ｌ，３９Ｒが設けられている。各ステップセンサ３９Ｌ，３９Ｒは、例えば重量センサにより構成され、各ステップ部１１Ｌ，１１Ｒに搭乗者の足が乗っているか否かを検出する。そして、ステップセンサ３９Ｌ，３９Ｒは、ステップ部１１Ｌ，１１Ｒに足が乗っている場合に、足検知信号を制御装置４６に対して供給する。

車両本体１２は、特許文献１に記載されている平行リンク構造を有する。車両本体１２は、相互に平行を成して上下配置された車体上部材１６及び車体下部材１７と、相互に平行を成して左右配置されると共に、車体上部材１６及び車体下部材１７と回動可能に連結された一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒと、を有する平行リンク機構として構成されている。

この平行リンク機構の車体上部材１６と車体下部材１７との間には、車体上部材１６及び車体下部材１７と、一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒとが成す角度を夫々直角に維持するようなバネ力を発生する、一対のコイルばね１９Ｌ，１９Ｒが介在されている。

一対の側面部材１８Ｌ，１８Ｒの各外面には、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒが夫々取り付けられている。車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒを独立して回転駆動する車輪駆動部である。各車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、例えば、車輪駆動モータと、その車輪駆動モータの回転軸に動力伝達可能に連結された減速ギアと、によって構成することができる。

操作レバー１５の基部である操作レバーブラケット２４の上面には、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒ、制御装置４６、その他の電子機器、電気装置、等に電力を供給する電源４０の一具体例を示すバッテリー４０が設けられている。バッテリー４０は、電源カバー４１によって覆われている。

車体上部材１６の筐体部には、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒ等を駆動する駆動回路４４Ｌ，４４Ｒが内蔵されている。また、車体下部材１７には、車両本体１２や操作レバー１５等の姿勢を検出して、それらの検出信号を出力する姿勢検出手段である姿勢センサユニット４５と、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒを駆動制御するための制御信号を出力する制御装置４６が設けられている。

制御装置４６は、旋回操作リング３７からの操作信号、姿勢センサユニット４５からの検出信号、角度検出センサ３１からの操作信号、停止スイッチ３８からのブレーキ制御開始トリガ信号、ステップセンサ３９から足検出信号、等に基づいて所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに対して出力する。

図２に示すように、制御装置４６は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路４７と、プログラムメモリ、データメモリ、その他のＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する記憶装置４８と、を備えている。

制御装置４６には、バッテリー４０と一対の駆動回路４４Ｌ，４４Ｒとが接続されている。また、バッテリー４０には、一対の駆動回路４４Ｌ，４４Ｒが接続されている。一対の駆動回路４４Ｌ，４４Ｒは、一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転速度や回転方向等を独立して制御するもので、これら駆動回路４４Ｌ，４４Ｒには、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒが個別に接続されている。

制御装置４６には、旋回操作リング３７からの操作信号と、角度検出センサ３１からの操作信号と、姿勢センサユニット４５からの検出信号と、停止スイッチ３８からのブレーキ制御開始トリガ信号と、ステップセンサ３９から足検出信号と、が供給される。

姿勢センサユニット４５は、例えば、同軸二輪車１０の走行時における車両本体１２のピッチ角度β、ピッチ角速度βd、加速度等（姿勢値）を検出することができる。また、姿勢センサユニット４５は、例えば、ジャイロセンサと加速度センサとから構成されている。

操作レバー１５を前方または後方に傾けると、車両本体１２のステップ部１１Ｌ，１１Ｒが同方向へ傾くことになるが、この姿勢センサユニット４５は、かかる傾斜に対応したピッチ角速度βdや加速度を検出する。

そして、制御装置４６は、姿勢センサユニット４５によって検出された車両本体１２のピッチ角速度βdや加速度に基づいて、操作レバー１５の傾斜方向へ同軸二輪車１０が移動するように、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒを駆動制御する。

図３は、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の制御装置の制御ブロック図を示している。制御装置４６の演算回路４７は、同軸二輪車１０の車速度Vを検出する車速度検出部４６ａと、姿勢速度指令値Vpを算出する制御部４６ｂと、旋回速度指令値Vrを算出する旋回制御部４６ｃと、を有している。

車速度検出部４６ａは、車輪速度センサ２０Ｌ,２０Ｒから出力された各車輪１３Ｌ，１３Ｒの車輪速度に基づいて周知の演算処理を行い、同軸二輪車１０の車速度Vを検出する。

制御部４６ｂは、姿勢センサユニット４５により検出された車両本体１２のピッチ角度βと、ピッチ角速度βdと、ピッチ角度指令値βrと、ピッチ角速度指令値βdrと、に基づいて、下記（１）式を用いて、姿勢速度指令値Vpを算出する。

姿勢速度指令値Vp＝Kpp・(βr-β)+Kdp・(βdr-βd)+KipS・(βr-β)dt （１）式

なお、上記（１）式において、Kpp、Kdp、及びKipSは、制御ゲインパラメータであり、適切な値が設定される。また、制御部４６ｂは、設定されたピッチ角度指令値βr及びピッチ角速度指令値βdrと、検出されたピッチ角度β及びピッチ角速度βdと、の差を０に収束させるようなＰＩＤ制御を行う。

例えば、ピッチ角度指令値βr及びピッチ角速度指令値βdrは、０に設定されており、搭乗者の重心移動によって生じる車両本体１２のピッチ角度β及びピッチ角速度βdが、０となるようなＰＩＤ制御が行われる。なお、制御部４６ｂがＰＩＤ制御を行う場合について上記説明したが、これに限らず、状態フィードバック制御、Ｈ∞制御、ファジィ制御等を行ってもよい。

旋回制御部４６ｃは、トレッド幅Ltと、ヨー角度指令値γdrと、車輪半径Rwと、に基づいて、下記（２）式を用いて、旋回速度指令値Vｒを算出する。

旋回速度指令値Vr＝Lt・γdr／Rw （２）式

ここで、トレッド幅Lt及び車輪半径Rwは、予め記憶装置４８に記憶されている。また、旋回制御部４６ｃは、上記（２）式のヨー角度指令値γdrを、後述のゲイン値Gと、旋回操作リング３７からの操作量Xと、に基づいて、下記（３）式を用いて、算出する。

ヨー角度指令値γdr＝G・X （３）式

なお、旋回制御部４６ｃは、ヨー角度指令値γdrを、旋回操作リング３７からの操作量Xに基づいて算出しているが、角度検出センサ３１からの操作信号Xに基づいて算出してもよい。

制御装置４６は、制御部４６ｂにより算出された姿勢速度指令値Vpと、旋回制御部４６ｃにより算出された旋回速度指令値Vrと、に基づいて、下記（４）式を用いて、左車輪速度指令値VLを算出する。

左車輪速度指令値VL＝姿勢速度指令値Vp−旋回速度指令値Vr （４）式

制御装置４６は、算出した左車輪速度指令値VLを、駆動回路４４Ｌを介して左側の車輪駆動ユニット１４Ｌに対して出力する。車輪駆動ユニット１４Ｌは、左車輪速度指令値VLに基づいて車輪駆動モータを制御し、左車輪１３Ｌの回転を制御する。

一方で、制御装置４６は、制御部４６ａにより算出された姿勢速度指令値Vpと、旋回制御部４６ｃにより算出された旋回速度指令値Vrと、に基づいて、下記（５）式を用いて、右車輪速度指令値VRを算出する。

右車輪速度指令値VR＝姿勢速度指令値Vp＋旋回速度指令値Vr （５）式

制御装置４６は、算出した右車輪速度指令値VRを、駆動回路４４Ｒを介して右側の車輪駆動ユニット１４Ｒに対して出力する。車輪駆動ユニット１４Ｒは、右車輪速度指令値VRに基づいて車輪駆動モータを制御し、右車輪１３Ｒの回転を制御する。

以上のようにして、制御装置４６は、一対の車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒの駆動を制御し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒに回転差を生じさせる。これにより、所望の車速度及び旋回方向で、同軸二輪車１０の旋回走行を制御することができる。

ところで、自然な操舵感を得る目的で、制御装置４６は、通常、車速度検出部４６ａにより検出される車速度Vが増加するに従って、旋回半径を増加させる旋回制御を行う。しかしながら、この旋回制御だけでは、従来の同軸二輪車において、例えば、旋回中にブレーキ（減速）制御が実行され車速度が低下すると、旋回半径が減少するため、車両の巻き込み動作という不自然な動作を生じさせることとなる。この不自然な巻き込み動作により同軸二輪車の操作性が低下し、安全性の低下を招く虞が生じている。

そこで、第１実施形態に係る同軸二輪車１０において、制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、旋回半径の減少を抑制させる旋回制御を行う。これにより、上述のような旋回中の減速時における不自然な巻き込み動作を抑制することができる。したがって、より自然な操作性が実現でき、同軸二輪車１０の安全性を向上させることができる。

例えば、制御装置４６の旋回制御部４６ｃは、通常走行時において、ゲイン値Gを一定値Cに設定し（図４の（１））、上記（２）式及び（３）式を用いて、旋回速度指令値Vrを算出する。一方で、旋回制御部４６ｃは、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと（ブレーキ制御開始時刻t1）を判断すると、時間に比例してゲイン値Gを減少させる（図４の（２））。

これにより、旋回速度指令値Vrが減少し、左車輪速度指令値VLと右車輪速度指令値VRとの差が減少し、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転差が減少する。したがって、同軸二輪車１０の旋回半径の減少を抑制することができ、上記旋回中の減速時における不自然な巻き込み動作を抑制することができる。

また、旋回制御部４６ｃは、ブレーキ制御の実行開始後、当該ブレーキ制御が終了して車速度Vが略０となるブレーキ制御終了目標時刻t2に、ゲイン値Gが０となるように設定を行う。なお、ブレーキ制御の実行開始後、路面Ｅからの外乱（凹凸等）、搭乗者の姿勢の乱れ等に起因して、ブレーキ制御終了目標時刻t2よりも早く、同軸二輪車１０が停止する可能性がある。したがって、この場合を考慮して、旋回制御部４６ｃは、実際には、ブレーキ制御終了目標時刻t2よりも前に、ゲイン値Gが０となるように設定を行うのが好ましい。

次に、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車１０の制御処理フローについて、説明する。図５は、本実施形態に係る同軸二輪車の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

搭乗者が停止スイッチ３８を押下すると、ブレーキ制御開始トリガ信号が制御装置４６に対して供給される。制御装置４６は、ブレーキ制御開始トリガ信号に応じて、同軸二輪車１０を減速させるブレーキ制御の実行を開始する（ステップＳ１００）。

次に、制御装置４６の旋回制御部４６ｃは、旋回操作リング３７（又は角度検出センサ３１）からの操作信号に基づいて、同軸二輪車１０が旋回中であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

旋回制御部４６ｃは、同軸二輪車１０が旋回中でないと判断したとき（ステップＳ１０１のＮＯ）、ゲイン値Gを一定値Cとし（ステップＳ１０２）、下記（ステップＳ１０４）に移行する。

一方、旋回制御部４６ｃは、同軸二輪車１０が旋回中であると判断したとき（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、図４の（２）に示すように、時間に比例してゲイン値Gを減少させ（ステップＳ１０３）、下記（ステップＳ１０４）に移行する。

このように、時間に比例してゲイン値Gを減少させることで、旋回速度指令値Vrを減少させ、左車輪速度指令値VLと右車輪速度指令値VRとの差を減少させ、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転差を減少させることができる。したがって、同軸二輪車１０のブレーキ制御実行時における旋回半径の減少を抑制し、減速時に旋回走行軌跡が旋回内側へ巻き込むのを適度に抑制することができる。

次に、旋回制御部４６ｃは、上記算出されたゲイン値Gと、旋回操作リング３７からの操作量Xと、に基づいて、旋回速度指令値Vrを算出する（ステップＳ１０４）。

その後、旋回制御部４６ｃは、制御部４６ｂからの姿勢速度指令値Vpと、算出した旋回速度指令値Vrと、に基づいて、左右の車輪速度指令値VL,VRを算出し、駆動回路４４Ｌ，４４Ｒを介して、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに対して出力する（ステップＳ１０５）。

車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回動を制御して、所望の車速度及び旋回方向で、同軸二輪車１０の旋回走行を制御する（ステップＳ１０６）。

以上、第１実施形態に係る同軸二輪車１０において、制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、時間に比例してゲイン値Gを減少させ、旋回半径の減少を抑制させる旋回制御を行う。これにより、旋回中の減速時における不自然な巻き込み動作を抑制することができる。したがって、より自然な操作性が実現でき、同軸二輪車１０の安全性を向上させることができる。
（第２実施形態）

第１実施形態に係る同軸二輪車１０の制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、時間に比例してゲイン値Gを減少させているが、第２実施形態に係る同軸二輪車１０の制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、車速度Vに比例してゲイン値Gを減少させる（図６）。

より具体的には、旋回制御部４６ｃは、まず、ブレーキ制御の実行開始時における車速度V1を保持する。そして、旋回制御部４６ｃは、その車速度V1とゲイン値G（＝一定値C）とに基づいて、旋回中のブレーキ制御時におけるゲイン値Gと車速度Vとの間の比例係数α（α＝C／V1）を算出し、ゲイン値Gと車速度Vとの関係式（６）を導出する。

ゲイン値G＝車速度V・（C／V1） （６）式

旋回制御部４６ｃは、上記（６）式により算出したゲイン値Gに基づいて、上記（２）式及び（３）式を用いて、旋回速度指令値Vrを算出する。これにより、ブレーキ制御の実行により車速度Vが低下するに従って、旋回速度指令値Vrを減少させ、左車輪速度指令値VLと右車輪速度指令値VRとの差を減少させ、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回転差を減少させることができる。したがって、同軸二輪車１０のブレーキ制御実行時における旋回半径の減少を抑制し、減速時に旋回走行軌跡が旋回内側へ巻き込むのを抑制することができる。

なお、図６に示すように、ブレーキ制御の実行開始時における車速度V2がある程度大きいときは（図６の一点鎖線（３））、より大きな減速が可能となる。したがって、適度な勾配でゲイン値Gを減少させ、旋回速度指令値Vrを減少させることで、適切な旋回制御を行うことができる。一方で、ブレーキ制御の実行開始時における車速度V3が小さいときは（図６の点線（４））、急激にゲイン値Gが減少し、旋回速度指令値Vrが減少することとなる。

そこで、旋回制御部４６ｃは、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、（ａ）車速度検出部４６ａからの車速度Vが所定値Vａ未満のとき、時間が経過するに従ってゲイン値Gを減少させ、旋回速度指令値Vrを減少させる、一方、（ｂ）車速度検出部４６ａからの車速度Vが所定値Va以上のとき、車速度Vが低下するに従ってゲイン値Gを減少させ、旋回速度指令値Vrを減少させる。これにより、ブレーキ制御の実行開始時における車速度VLが小さいときにおける、より自然な旋回制御が実現できる。

なお、第２実施形態に係る同軸二輪車１０において、他の構成は、第１実施形態に係る同軸二輪車１０と略同一であるため、詳細な説明は省略する。

図７は、第２実施形態に係る同軸二輪車の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

図７に示すように、搭乗者が停止スイッチ３８を押下すると、ブレーキ制御開始トリガ信号が制御装置４６に対して供給される。制御装置４６は、ブレーキ制御開始トリガ信号に応じて、ブレーキ制御の実行を開始する（ステップＳ２００）。

次に、制御装置４６の旋回制御部４６ｃは、旋回操作リング３７（又は角度検出センサ３１）からの操作信号に基づいて、同軸二輪車１０が旋回中であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。旋回制御部４６ｃは、同軸二輪車１０が旋回中でないと判断したとき（ステップＳ２０１のＮＯ）、ゲイン値Gを一定値Cとし（ステップＳ２０２）、下記（ステップＳ２０６）に移行する。

一方、旋回制御部４６ｃは、同軸二輪車１０が旋回中であると判断したとき（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、ブレーキ制御の実行開始時における車速度Vが所定値Va以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

旋回制御部４６ｃは、ブレーキ制御の実行開始時における車速度Vが所定値Va以上であると判断したとき（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、図６に示すように、（ｂ）車速度Vが低下するに従ってゲイン値Gを減少させ（ステップＳ２０４）、下記（ステップＳ２０６）に移行する。

一方、旋回制御部４６ｃは、ブレーキ制御の実行開始時における車速度Vが所定値Va以上でないと判断したとき（ステップＳ２０３のＮＯ）、図４に示すように、（ａ）時間が経過するに従ってゲイン値Gを減少させ（ステップＳ２０５）、下記（ステップＳ２０６）に移行する。

次に、旋回制御部４６ｃは、上記算出されたゲイン値Gと、旋回操作リング３７からの操作量Xと、に基づいて、旋回速度指令値Vrを算出する（ステップＳ２０６）。

その後、旋回制御部４６ｃは、制御部４６ｂからの姿勢速度指令値Vpと、算出した旋回速度指令値Vrと、に基づいて、左右の車輪速度指令値VL,VRを算出し、駆動回路４４Ｌ，４４Ｒを介して、車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒに対して出力する（ステップＳ２０７）。

車輪駆動ユニット１４Ｌ，１４Ｒは、左右の車輪１３Ｌ，１３Ｒの回動を制御して、所望の車速度及び旋回方向で、同軸二輪車１０の旋回走行を制御する（ステップＳ２０８）。

以上、第２実施形態に係る同軸二輪車１０において、制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、（ａ）車速度検出部４６ａからの車速度Vが所定値Vａ未満のとき、時間が経過するに従ってゲイン値Gを減少させ、旋回速度指令値Vrを減少させる、一方、（ｂ）車速度検出部４６ａからの車速度Vが所定値Va以上のとき、車速度Vが低下するに従ってゲイン値Gを減少させ、旋回速度指令値Vrを減少させる。これにより、同軸二輪車１０のブレーキ制御実行時における旋回半径の減少を抑制し、旋回中の減速時における不自然な巻き込み動作を抑制することができる。したがって、より自然な操作性が実現でき、同軸二輪車１０の安全性を向上させることができる。

なお、本発明を実施するための最良の形態について上記実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした上記実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記第１及び第２実施形態において、制御装置４６は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、ゲイン値Gを減少させることで旋回半径の減少を抑制しているが、これに限らず、旋回操作リング３７又は角度検出センサ３１（操作レバー１５）からの操作信号に対する操作感度を低下させることで旋回半径の減少を抑制してもよい。

すなわち、旋回中のブレーキ制御時において、旋回半径の減少を抑制することができ、同軸二輪車１０の不自然な巻き込み動作を抑制することができれば、任意の手法が適用可能である。

また、上記第１及び第２実施形態において、制御装置４６は停止スイッチ３８からのブレーキ制御開始トリガ信号をトリガとして、ブレーキ制御の実行を開始しているが、これに限らず、任意のトリガ信号に応じて、ブレーキ制御の実行を開始してもよい。

（ａ）本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の構成を示す正面図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車のシステム構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の制御装置の制御ブロック図を示している。 旋回中にブレーキ制御の実行開始したとき、時間に比例してゲイン値を減少させる状態の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る同軸二輪車の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。 旋回中にブレーキ制御の実行開始したとき、車速度に比例してゲイン値を減少させる状態の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る同軸二輪車の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 同軸二輪車
１１Ｌ，１１Ｒ ステップ部
１２ 車両本体
１３Ｌ，１３Ｒ 車輪
１４Ｌ，１４Ｒ 車輪駆動ユニット
１５ 操作レバー
１６ 車体上部材
１７ 車両下部材
１８Ｌ，１８Ｒ 側面部材
１９Ｌ,１９Ｒ コイルばね
２０Ｌ，２０Ｒ 車輪速度センサ
２４ 操作レバーブラケット
３１ 角度検出センサ
３７ 旋回操作リング
３８ 停止スイッチ
３９ ステップセンサ
４０ バッテリー（電源）
４１ 電源カバー
４４Ｌ，４４Ｒ 駆動回路
４５ 姿勢センサユニット
４６ 制御装置
４６ａ 車速度検出部
４６ｂ 制御部
４６ｃ 旋回制御部
４７ 演算回路
４８ 記憶装置

Claims (9)

1. 車速度を検出する車速度検出部と、
   前記車速度検出部により検出される前記車速度が減少するに従って、旋回半径を減少させる旋回制御を行う旋回制御部と、を備え、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始し減速したと判断すると、巻き込み動作を抑制するように前記旋回半径の減少を抑制する旋回制御を行う、ことを特徴とする同軸二輪車。
2. 請求項１記載の同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、時間が経過するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させる、ことを特徴とする同軸二輪車。
3. 請求項２に記載の同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、ゲイン値を減少させることで、前記旋回速度指令値を減少させており、前記車速度が０となるとき前記ゲイン値が０となるように設定を行う、ことを特徴とする同軸二輪車。
4. 請求項１に記載の同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、前記車速度検出部により検出された前記車速度が低下するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させる、ことを特徴とする同軸二輪車。
5. 請求項１に記載の同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、
   （ａ）前記車速度検出部からの前記車速度が所定値未満のとき、時間が経過するに従って、二輪間の車輪速度差を決める旋回速度指令値を減少させ、
   （ｂ）前記車速度検出部からの前記車速度が所定値以上のとき、前記車速度が低下するに従って、前記旋回速度指令値を減少させる、ことを特徴とする同軸二輪車。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の同軸二輪車であって、
   搭乗者を乗せるステップ部と、
   前記ステップ部に連結され、当該同軸二輪車を操作するための操作レバー部と、
   前記操作レバー部に設けられ、当該同軸二輪車の旋回を操作するための旋回操作部と、を更に備える、ことを特徴とする同軸二輪車。
7. 請求項６記載の同軸二輪車であって、
   前記旋回制御部は、旋回中にブレーキ制御の実行を開始したと判断すると、前記操作レバー部又は前記旋回操作部からの操作信号に対する操作感度を低下させることで、前記旋回半径の減少を抑制する、ことを特徴とする同軸二輪車。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の同軸二輪車であって、
   当該同軸二輪車の姿勢値を検出する姿勢センサと、
   前記姿勢センサにより検出された前記姿勢値に基づいて、姿勢速度指令値を算出する制御部と、
   前記制御部からの前記姿勢速度指令値と、前記旋回制御部からの前記旋回速度指令値とから算出される車輪速度指令値に基づいて、車輪を回転駆動する車輪駆動部と、を更に備える、ことを特徴とする同軸二輪車。
9. 車速度を検出する車速度検出工程と、
   前記車速度検出工程で検出される前記車速度が減少するに従って、旋回半径を減少させる旋回制御を行う旋回制御工程と、を含み、搭乗者を乗せて移動する同軸二輪車の制御方法であって、
   前記旋回制御工程で、旋回中にブレーキ制御の実行を開始し減速したと判断すると、巻き込み動作を抑制するように前記旋回半径の減少を抑制させる旋回制御を行う、ことを特徴とする同軸二輪車の制御方法。

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