專利名稱：同軸二輪車及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同軸二輪車以及同軸二輪車的控制方法，尤其涉及轉(zhuǎn)彎行駛技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來開發(fā)了一種移動(dòng)體，其使用陀螺傳感器、加速度傳感器等來檢測自身的姿 勢信息，基于檢測出的姿勢信息進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。在這種移動(dòng)體中，根據(jù)陀螺傳感器和加速度 傳感器的檢測信號(hào)檢測出自身的姿勢信息，通過對倒擺姿勢的控制原理或者雙足步行機(jī)器 人控制的ZMP(Zer0M0ment Point 零力矩點(diǎn))控制原理來計(jì)算對馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)指令并向馬達(dá) 控制裝置發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)，以保持自身的姿勢。通過這樣的反饋控制保持自身的姿勢，并 能夠基于搭乘員的重心姿勢變化來行駛。例如，提出了具有各種車身構(gòu)成、車輛構(gòu)造的行駛裝置，這些行駛裝置是供人搭乘 并行駛的行駛裝置，其檢測自身的姿勢信息并基于檢測出的姿勢信息進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。例如， 專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2公開了兩個(gè)車輪同軸配置的同軸二輪車。這樣的同軸二輪車在構(gòu) 造上前后不穩(wěn)，具有基于來自姿勢傳感器的反饋進(jìn)行車輪控制從而使姿勢穩(wěn)定的特點(diǎn)。另 外，關(guān)于前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎等車輛操作，根據(jù)基于乘員的重心移動(dòng)的指示、基于踏板的傾 斜度的指示、來自操縱桿的指示等進(jìn)行。或者，也有時(shí)進(jìn)行基于來自外部的指令輸入的遠(yuǎn)程 操作、或進(jìn)行基于自身的軌道計(jì)劃的自律移動(dòng)。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利文獻(xiàn)特許第3722493號(hào)公報(bào)；專利文獻(xiàn)2 日本專利文獻(xiàn)特開2006-315666號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所要解決的問題)但是，對于轉(zhuǎn)彎控制，在以前的單純的控制方法中，例如如果在轉(zhuǎn)彎時(shí)不小心對方 向盤進(jìn)行了操作，則有可能會(huì)損害穩(wěn)定性。本發(fā)明是為了解決該問題而完成的，其目的在于提供一種能夠穩(wěn)定地執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng) 作的同軸二輪車及其控制方法。(用于解決問題的手段)本發(fā)明提供一種同軸二輪車，包括驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)被同軸配置的兩輪；轉(zhuǎn)彎指令 輸入單元，輸入轉(zhuǎn)彎指令；以及控制單元，基于通過所述轉(zhuǎn)彎指令輸入單元輸入的轉(zhuǎn)彎指令 并根據(jù)轉(zhuǎn)彎增益來控制所述驅(qū)動(dòng)單元，以使所述同軸二輪車執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作；當(dāng)所述同軸二 輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)，所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益 設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于 零的值。這里，優(yōu)選的是，當(dāng)所述同軸二輪車處于后退狀態(tài)、并且車速位于所述第一速度與零速度之間時(shí)，所述控制單元使所述轉(zhuǎn)彎增益連續(xù)地變化。另外，優(yōu)選的是，所述控制單元關(guān)于所述轉(zhuǎn)彎增益具有前進(jìn)模式和后退模式，在所 述前進(jìn)模式下，當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)， 所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，所述控制單 元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值，在所述后退模式下，當(dāng)將前方向設(shè)為正、將后方向設(shè) 為負(fù)時(shí)，所述控制單元使轉(zhuǎn)彎增益隨著車速值的增大而增大，當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述 轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零。這里，優(yōu)選的是，在所述控制單元以所述前進(jìn)模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車 正進(jìn)行后退移動(dòng)的情況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第一 速度慢的第二速度時(shí)，所述控制單元從所述前進(jìn)模式切換到所述后退模式另外，優(yōu)選的是，在所述控制單元以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車 正進(jìn)行后退移動(dòng)的情況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第二 速度慢的第三速度時(shí)，所述控制單元從所述后退模式切換到所述前進(jìn)模式。另外，優(yōu)選的是，在所述控制單元以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車 正進(jìn)行前進(jìn)移動(dòng)的情況下，當(dāng)車速達(dá)到轉(zhuǎn)彎增益在前進(jìn)模式和后退模式下一致的第四速度 時(shí)，所述控制單元從所述后退模式切換到所述前進(jìn)模式。本發(fā)明提供一種同軸二輪車的控制方法，所述同軸二輪車的控制方法基于通過所 述轉(zhuǎn)彎指令輸入單元輸入的轉(zhuǎn)彎指令并根據(jù)轉(zhuǎn)彎增益來控制所述驅(qū)動(dòng)單元，以使所述同軸 二輪車執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，其中，當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的 后退狀態(tài)時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增 益設(shè)定為大于零的值。這里，優(yōu)選的是，當(dāng)所述同軸二輪車處于后退狀態(tài)、并且車速位于所述第一速度與 零速度之間時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎增益連續(xù)地變化。另外，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎增益具有前進(jìn)模式和后退模式，在所述前進(jìn)模式下，當(dāng) 所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè) 定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值，在所述后 退模式下，當(dāng)將前方向設(shè)為正、將后方向設(shè)為負(fù)時(shí)，使轉(zhuǎn)彎增益隨著車速值的增大而增大， 當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零。另外，優(yōu)選的是，在以所述前進(jìn)模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移 動(dòng)的情況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第一速度慢的第二 速度時(shí)，從所述前進(jìn)模式切換到所述后退模式。另外，優(yōu)選的是，在以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移 動(dòng)的情況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第二速度慢的第三 速度時(shí)，從所述后退模式切換到所述前進(jìn)模式。另外，優(yōu)選的是，在以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行前進(jìn)移 動(dòng)的情況下，當(dāng)車速達(dá)到轉(zhuǎn)彎增益在前進(jìn)模式和后退模式下一致的第四速度時(shí)，從所述后 退模式切換到所述前進(jìn)模式。另外，本發(fā)明的另一方式提供一種同軸二輪車，包括踏板部；承載搭乘者；操作 桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；轉(zhuǎn)彎操作部，設(shè)置在所述操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎；以及控制裝置，根據(jù)從所述轉(zhuǎn)彎操作部輸出的操作信 號(hào)，來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制；所述同軸二輪車的特征在于，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所 述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，所述控制裝置進(jìn)行使轉(zhuǎn)彎半徑增大的轉(zhuǎn)彎控制。另外，在該另一方式中，優(yōu)選的是，所述控制裝置包括轉(zhuǎn)彎控制部，基于來自所述 轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)和增益值來計(jì)算轉(zhuǎn)彎速度指令值，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪 間的車輪速度差；以及車速檢測部，檢測車速；當(dāng)來自所述車速檢測部的所述車速大于等 于第一閾值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益值隨著所述車速的增大而減小。另外，在該另一方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益值與來自所述車速 檢測部的所述車速成反比例地減小。另外，在該另一方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益值與來自所述車速 檢測部的所述車速成比例地減小，并且當(dāng)所述車速大于等于第二閾值時(shí)，將所述增益值設(shè) 定成近似為0。另外，在該另一方式中，優(yōu)選的是，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所述轉(zhuǎn)彎 操作部的操作信號(hào)來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，所述控制裝置降低對來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)的 操作靈敏度。此外，本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種同軸二輪車的控制方法，所述同軸二輪車包括 踏板部；承載搭乘者；操作桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；轉(zhuǎn)彎操 作部，設(shè)置在所述操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎；以及控制裝置，根據(jù)從所 述轉(zhuǎn)彎操作部輸出的操作信號(hào)，來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制；所述同軸二輪車的控制方法的特征在于， 包括轉(zhuǎn)彎控制步驟，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)來進(jìn) 行轉(zhuǎn)彎時(shí)，使轉(zhuǎn)彎半徑增大。另外，本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種同軸二輪車，包括車速檢測部，檢測車速；以 及轉(zhuǎn)彎控制部，進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，以使轉(zhuǎn)彎半徑隨著通過所述車速檢測部檢測出的所述車速 的增大而增大；所述同軸二輪車在承載搭乘者的情況下移動(dòng)，所述同軸二輪車的特征在于， 所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，進(jìn)行抑制轉(zhuǎn)彎半徑減小的 轉(zhuǎn)彎控制。另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí) 行了制動(dòng)控制時(shí)，使轉(zhuǎn)彎速度指令值隨著時(shí)間的流逝而減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定 兩輪間的車輪速度差。另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部通過減小增益值來減小所述轉(zhuǎn) 彎速度指令值，并且進(jìn)行設(shè)定，以使所述增益值在所述車速為0時(shí)為0。另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí) 行了制動(dòng)控制時(shí)，使轉(zhuǎn)彎速度指令值隨著通過所述車速檢測部檢測出的所述車速的下降而 減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪間的車輪速度差。另外，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部在判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制的 情況下，(a)當(dāng)來自所述車速檢測部的所述車速小于預(yù)定值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使轉(zhuǎn)彎速度 指令值隨著時(shí)間的流逝而減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪間的車輪速度差，(b)當(dāng)來 自所述車速檢測部的所述車速大于等于預(yù)定值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述轉(zhuǎn)彎速度指令值 隨著所述車速的下降而減小。
另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述同軸二輪車還包括踏板部，承載搭乘者； 操作桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；以及轉(zhuǎn)彎操作部，設(shè)置在所述 操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎。另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí) 行了制動(dòng)控制時(shí)，降低對來自所述操作桿部或所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)的操作靈敏度， 從而抑制所述轉(zhuǎn)彎半徑減小。另外，在該一個(gè)方式中，優(yōu)選的是，所述同軸二輪車還包括姿勢傳感器，檢測所述 同軸二輪車的姿勢值；控制部，基于通過所述姿勢傳感器檢測出的所述姿勢值，來計(jì)算姿勢 速度指令值；以及車輪驅(qū)動(dòng)部，基于根據(jù)來自所述控制部的所述姿勢速度指令值和來自所 述轉(zhuǎn)彎控制部的所述轉(zhuǎn)彎速度指令值計(jì)算出的車輪速度指令值來對車輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。此外，本發(fā)明的一個(gè)方式提供一種同軸二輪車的控制方法，包括以下步驟車速檢 測步驟，檢測車速；以及轉(zhuǎn)彎控制步驟，進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，以使轉(zhuǎn)彎半徑隨著在所述車速檢測 步驟中檢測出的所述車速的增大而增大；所述同軸二輪車在承載搭乘者的情況下移動(dòng)，所 述同軸二輪車的控制方法的特征在于，在所述轉(zhuǎn)彎控制步驟中，當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開 始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，進(jìn)行抑制轉(zhuǎn)彎半徑減小的轉(zhuǎn)彎控制。根據(jù)一個(gè)方式，能夠進(jìn)一步提高 同軸二輪車的安全系數(shù)。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠穩(wěn)定地執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作的同軸二輪車及其控制方法。(符號(hào)說明)1 檢測器2轉(zhuǎn)彎操作裝置3控制裝置4 驅(qū)動(dòng)單元5報(bào)告裝置


圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的車輛控制構(gòu)成的控制框圖；圖2是用于說明乘員搭乘在本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車上并執(zhí)行轉(zhuǎn)彎 動(dòng)作的情況的圖；圖3是用于說明一般的轉(zhuǎn)彎增益的坐標(biāo)圖；圖4是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制中的轉(zhuǎn)彎增益的坐 標(biāo)圖；圖5是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制中的轉(zhuǎn)彎增益的坐 標(biāo)圖；圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制計(jì)算法的狀態(tài)遷移圖；圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的結(jié)構(gòu)的主視圖；圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖；圖9示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制裝置的控制框圖10是示出使增益值G與車速V成反比例地逐漸減少的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖；圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一個(gè)例子的 流程圖；圖12是示出使增益值G與車速V成比例地逐漸減少的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖；圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框 圖；圖14是示出當(dāng)在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)使增益值與時(shí)間成比例地減 小的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖；圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一個(gè)例子的 流程圖；圖16是示出當(dāng)在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)使增益值與車速成比例地減 小的狀態(tài)的一個(gè)例子的圖；圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一個(gè)例子的 流程圖。
具體實(shí)施例方式(本發(fā)明的實(shí)施方式一)圖1是示出本實(shí)施方式一涉及的同軸二輪車的車輛控制的構(gòu)成的框圖。檢測器1 檢測車輛俯仰(Pitch)角度(姿勢角度)、車輛俯仰角速度(姿勢角速度)、車輛位置、車輛 速度等車輛的姿勢信息。轉(zhuǎn)彎操作裝置2生成車輛的轉(zhuǎn)彎角度指令以及轉(zhuǎn)彎角速度指令。轉(zhuǎn)彎操作裝置2 例如接受乘員對方向盤的操作、乘員對轉(zhuǎn)彎方向盤的操作等，生成與這些操作量相應(yīng)的轉(zhuǎn) 彎角度指令以及轉(zhuǎn)彎角速度指令。另外，作為轉(zhuǎn)彎操作裝置2，也可以應(yīng)用由本申請人已經(jīng) 提出的技術(shù)，即根據(jù)車輛由于乘員的重心移動(dòng)而傾斜的側(cè)傾角度輸入轉(zhuǎn)彎指令的技術(shù)(參 見上述專利文獻(xiàn)1)。以下，將轉(zhuǎn)彎角度指令和轉(zhuǎn)彎角速度指令分別作為橫擺(yaw)角度指 令和橫擺角速度指令進(jìn)行說明?？刂蒲b置3進(jìn)行控制以使車輛穩(wěn)定地追隨作為目標(biāo)值的車輛俯仰角度指令、車輛 俯仰角速度指令、車輛位置指令、車輛速度指令。即，控制裝置11基于這些目標(biāo)值以及從檢 測裝置5和轉(zhuǎn)彎操作裝置6輸入過來的信息來計(jì)算使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定以不會(huì)跌倒所需要的驅(qū) 動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元4A、4B的各馬達(dá)。與驅(qū)動(dòng)單元4A、4B的各馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)相伴的車輪 的車輪角度和車輪角速度被反饋到控制裝置11。根據(jù)這樣的車輛控制結(jié)構(gòu)，通過乘員將重 心向前后錯(cuò)開來進(jìn)行同軸二輪車的前進(jìn)后退，通過乘員操作轉(zhuǎn)彎操作裝置2來進(jìn)行同軸二 輪車的左右轉(zhuǎn)彎。報(bào)告裝置5是通過聲音或光將從前進(jìn)模式切換到后退模式的情況通知乘員的單 元。由揚(yáng)聲器等聲音輸出單元或LED元件等光輸出單元構(gòu)成該報(bào)告裝置5。圖2示出乘員搭乘本發(fā)明的實(shí)施方式一涉及的同軸二輪車而執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作的情 況。該同軸二輪車10包括分開式踏板11L、11R、車輛主體12、車輪13L、13R、車輪驅(qū)動(dòng) 單元14L、14R、方向盤15等。兩個(gè)分開式踏板IlLUlR是供駕駛者搭乘的踏板的一個(gè)例子。車輛主體12以能夠向側(cè)傾方向X改變姿勢的方式分別支承分開式踏板11L、11R。一對車輪 13L、13R被可旋轉(zhuǎn)地支承在車輛主體12上。車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R是對車輪13L、13R進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的車輪驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)具體例子。方向盤15是經(jīng)由車輛主體12間接地改變分開 式踏板IlLUlR的姿勢的操作桿。分開式踏板IlLUlR是供駕駛者分別單腳載放而搭乘的踏板，由其大小與人腳的 大小大致相同或稍大的扁平的一對板體制成。車輛主體12被構(gòu)成為以下的平行連桿機(jī)構(gòu)， 該平行連桿機(jī)構(gòu)包括彼此平行地上下配置的車身上部件16和車身下部件17 ；以及彼此平 行地左右配置并與車身上部件16和車身下部件17可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)的一對側(cè)面部件18L、18R。 在該平行連桿機(jī)構(gòu)的車身上部件16與車身下部件17之間插入一對螺旋彈簧19L、19R，該一 對螺旋彈簧19L、19R產(chǎn)生彈簧力，以將車身上部件16、車身下部件17與一對側(cè)面部件18L、 18R所形成的角度分別維持為直角。在一對側(cè)面部件18L、18R的各外表面分別安裝有車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。例如，可 通過電動(dòng)馬達(dá)以及以能夠傳遞動(dòng)力的方式與該電動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的減速齒輪系等構(gòu) 成車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。各車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R包括固定在各側(cè)面部件18L、18R上的 固定部以及旋轉(zhuǎn)自如地被該固定部支承的旋轉(zhuǎn)部，在該旋轉(zhuǎn)部上分別安裝有一對車輪13L、 13R。這樣，經(jīng)由一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R被支承在一對側(cè)面部件18L、18R上的一對車輪 13L、13R當(dāng)被放置在平坦的路面上時(shí)彼此的旋轉(zhuǎn)中心重合在同一軸心線上。另外，在車身上部件16和車身下部件17的左右方向上的中心部安裝有操作桿支 架24。上前轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸25的軸頂端部嵌合在設(shè)置于車身上部件16的前表面的孔中，并通 過貫穿車身上部件16的前表面的固定螺栓7而擰緊固定。在操作桿支架24的前表面部的 下中央軸承孔中可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌合有下前轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸29。操作桿支架24可將該下前轉(zhuǎn)動(dòng)支承 軸29作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心向側(cè)傾方向X轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，為了根據(jù)操作桿支架24向側(cè)傾方向X的轉(zhuǎn) 動(dòng)量(轉(zhuǎn)動(dòng)角度)來檢測方向盤15的操作量(轉(zhuǎn)動(dòng)量)，在上前轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸25上安裝有檢 測操作桿支架24的傾斜角度的角度檢測傳感器。在操作桿支架24的嵌合部上固定有方向盤15的下端部。方向盤15包括與嵌合 部嵌合并固定的方向盤柱35、以及設(shè)置在該方向盤柱35的上端部上的方向盤桿36。并且， 在方向盤桿36的一個(gè)突起部的上端部安裝有轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37，該轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37能夠控制一 對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37用于通過手動(dòng)操作來控制車輛的轉(zhuǎn)彎動(dòng) 作，并構(gòu)成用于轉(zhuǎn)彎動(dòng)作的加速環(huán)(accelerator ring)。通過將該轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37向駕駛者 想要轉(zhuǎn)彎的希望方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與該操作量相應(yīng)的信號(hào)被輸出到后述的控制裝置。由此，控制裝 置能夠根據(jù)轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)，使左右的車輪 13L、13R之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差，從而以希望的速度進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛。這里，將向控制裝置輸出的轉(zhuǎn) 彎指令值輸出相對于通過轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37、轉(zhuǎn)彎桿等轉(zhuǎn)彎動(dòng)作輸入單元來輸入的轉(zhuǎn)彎輸入的 比稱為轉(zhuǎn)彎增益。一旦搭乘在同軸二輪車10上的乘員使轉(zhuǎn)彎桿15傾斜，則施加給左右的馬達(dá)18L、 18R的轉(zhuǎn)矩指令或速度指令產(chǎn)生差值，從而能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。例如，在使轉(zhuǎn)彎桿15向乘員 的左側(cè)傾斜了的情況下，對發(fā)給馬達(dá)18L的指令值分配負(fù)的轉(zhuǎn)彎修正值，對發(fā)給馬達(dá)18R的 指令值分配正的轉(zhuǎn)彎修正值。其結(jié)果，右輪胎13R相對于左輪胎13L相對地前進(jìn)，車輛以及 乘員向左側(cè)即從上朝下觀察時(shí)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)彎。此時(shí)，若假設(shè)為車輛在前進(jìn)，則朝向轉(zhuǎn)彎外側(cè)即右側(cè)產(chǎn)生的離心力與乘員要倒向左側(cè)即轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的力相平衡，從而能夠以良好的平衡 繼續(xù)轉(zhuǎn)彎行駛。然而，若假設(shè)為車輛在后退，則左輪胎13L相對于右輪胎13R相對地后退，從上朝 下觀察時(shí)向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)彎。向轉(zhuǎn)彎外側(cè)即左側(cè)產(chǎn)生離心力，無法保持平衡。也可以考慮 根據(jù)速度向轉(zhuǎn)彎外側(cè)跌倒的情況。參照圖3所示的坐標(biāo)圖來說明該理由。在圖3所示的坐標(biāo)圖中，縱軸表示轉(zhuǎn)彎增 益，橫軸表示車輛速度。在圖3所示的坐標(biāo)圖中，第一象限和第三象限是乘員的傾斜與離心力相平衡的安 全區(qū)域，而第二象限和第四象限是兩者不平衡的危險(xiǎn)區(qū)域。這里，轉(zhuǎn)彎增益A取恒定的值而 與速度變化無關(guān)，因此如果速度為負(fù)即車輛處于后退狀態(tài)，則進(jìn)入第二象限的危險(xiǎn)區(qū)域，成 為乘員的傾斜與離心力不平衡的狀態(tài)。因此，可以考慮如用轉(zhuǎn)彎增益B表示的那樣使轉(zhuǎn)彎增益與速度成比例關(guān)系，以使 得不會(huì)進(jìn)入作為危險(xiǎn)區(qū)域的第二象限。但是，在采用了轉(zhuǎn)彎增益B的情況下，即使速度發(fā)生 變化也不會(huì)進(jìn)入作為危險(xiǎn)區(qū)域的第二象限和第四象限的任一者，因此是安全的，但是當(dāng)速 度為零時(shí)不能轉(zhuǎn)彎。即，如果采用轉(zhuǎn)彎增益B，則同軸二輪車無法原地轉(zhuǎn)彎，從而會(huì)降低便利 性。另外，如果轉(zhuǎn)彎增益的線不連續(xù)，則會(huì)產(chǎn)生以某速度為界急劇地變換轉(zhuǎn)彎方向等變得不 穩(wěn)定的問題。圖4的坐標(biāo)圖示出本實(shí)施方式一涉及的同軸二輪車中的轉(zhuǎn)彎增益。當(dāng)以大于等于 0的速度前進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)彎增益為恒定的正值K1，速度小于等于V2(V2為負(fù)的預(yù)定值)情況下的 轉(zhuǎn)彎增益為零。關(guān)于速度為0 V2的區(qū)間，使用單純的比例或二次式等將轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為 使其連續(xù)地變化(在該例中逐漸增加)。如果這樣設(shè)定轉(zhuǎn)彎增益，則在以小于等于V2的速度后退時(shí)，即便使轉(zhuǎn)彎桿傾斜， 轉(zhuǎn)彎增益也是實(shí)質(zhì)上為零，因此車輛不進(jìn)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，從而不會(huì)產(chǎn)生離心力，能夠預(yù)防跌倒 的危險(xiǎn)性。另一方面，如果當(dāng)速度為零時(shí)使轉(zhuǎn)彎桿傾斜，則轉(zhuǎn)彎增益為正值K1，因此能夠進(jìn) 行原地轉(zhuǎn)彎。并且，如果繼續(xù)轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，并以該狀態(tài)進(jìn)行后退，向后退方向的速度增大，則隨 之轉(zhuǎn)彎增益下降并接近零，因此轉(zhuǎn)彎動(dòng)作逐漸變小并停止。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式一涉及的同軸二輪車的控制方法，產(chǎn)生以下效果能夠 在保持原地轉(zhuǎn)彎的功能的同時(shí)避免在后退時(shí)的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作中跌倒等問題。具體地說，在本實(shí) 施方式一中，在速度小于等于零的情況下逐漸減少轉(zhuǎn)彎增益，當(dāng)以大于等于預(yù)定速度的速 度向后方向移動(dòng)時(shí)，通過禁止轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，能夠防止產(chǎn)生離心力，從而能夠預(yù)防跌倒。乘員在 以比較緩慢的速度后退時(shí)也向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜，從而能夠進(jìn)行與離心力平衡的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)彎行 駛。此時(shí)，通過將車輛速度為零時(shí)的轉(zhuǎn)彎增益設(shè)為大于零的值，能夠進(jìn)行原地轉(zhuǎn)彎。(本發(fā)明的實(shí)施方式二)在本實(shí)施方式二涉及的同軸二輪車中的轉(zhuǎn)彎控制中，關(guān)于針對轉(zhuǎn)彎指令輸入的轉(zhuǎn) 彎指令輸出的關(guān)系式，包括前進(jìn)模式和后退模式這兩個(gè)系統(tǒng)，并在乘車期間自動(dòng)地切換模 式。使用附圖來具體地說明本實(shí)施方式二涉及的同軸二輪車中的轉(zhuǎn)彎控制。圖5是示 出在該轉(zhuǎn)彎控制中使用的轉(zhuǎn)彎增益的坐標(biāo)圖。該轉(zhuǎn)彎增益D具有兩個(gè)曲線，由用實(shí)線表示 的前進(jìn)模式曲線涉及的轉(zhuǎn)彎增益Dl和用單點(diǎn)劃線表示的后退模式曲線涉及的轉(zhuǎn)彎增益D2構(gòu)成。用實(shí)線表示的前進(jìn)模式涉及的轉(zhuǎn)彎增益Dl與在本發(fā)明的實(shí)施方式一的轉(zhuǎn)彎控制中 使用的轉(zhuǎn)彎增益相同?；谂c本實(shí)施方式一相同的想法，設(shè)定用單點(diǎn)劃線表示的后退模式涉及的轉(zhuǎn)彎增 益D2。具體地說，當(dāng)速度小于作為負(fù)值的V3( S卩，向后退方向的速度大于V3而快)時(shí)，轉(zhuǎn) 彎增益C2設(shè)定為負(fù)的恒定值K2。另外，在大于V3的區(qū)域中，轉(zhuǎn)彎增益與速度增大成正比 例地增加。當(dāng)車輛的速度為零時(shí)，轉(zhuǎn)彎增益D2為零。在作為正值的V4(例如，向前進(jìn)方向 5. OKm/h)下，與速度增大成正比例地增大的轉(zhuǎn)彎增益D2成為K1，從而取與前進(jìn)模式涉及的 轉(zhuǎn)彎增益Dl相同的值。但是，由于前進(jìn)模式與后退模式不連續(xù)，在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)彎控制中，為了以 不會(huì)使乘員感到不連續(xù)的方式進(jìn)行模式切換，使用圖6所示的計(jì)算法。圖5所示的轉(zhuǎn)彎增益C的切換點(diǎn)Pl相當(dāng)于從前進(jìn)模式向后退模式的切換，并相當(dāng) 于圖6所示的計(jì)算法中的條件一。條件一是指速度大于等于一 0. 5Km/h(即，向后方以大于 等于0. 5Km/h的速度后退)且轉(zhuǎn)彎桿15位于中立位置的情況。具體地說，在前進(jìn)模式下， 一旦向后直線后退數(shù)十厘米則自動(dòng)地切換到后退模式。此時(shí)，如果在使轉(zhuǎn)彎桿15向左右某 一側(cè)傾斜了的狀態(tài)下進(jìn)行模式切換，則會(huì)使轉(zhuǎn)彎變得不連續(xù)，因此還追加了沒有轉(zhuǎn)彎即轉(zhuǎn) 彎桿15位于中立位置這樣的條件。此時(shí)，也可以使用聲音或光并通過報(bào)告裝置5將從前進(jìn)模式切換到后退模式的情 況通知乘員。具體地說，在同軸二輪車的一部分上設(shè)置揚(yáng)聲器等聲音輸出單元或LED元件 等光輸出單元，控制裝置3將從前進(jìn)模式切換到后退模式的情況用作觸發(fā)器，向這些聲音 輸出單元、光輸出單元發(fā)出輸出聲音或光的指令。聲音輸出單元或光輸出單元依照該指令 輸出聲音或光。當(dāng)在前進(jìn)模式下以使轉(zhuǎn)彎桿15向左右某一側(cè)傾斜了的狀態(tài)繼續(xù)后退時(shí)，仍保持 前進(jìn)模式而不會(huì)切換到后退模式，因此會(huì)停止進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。此時(shí)，一旦乘員使方向盤返回中立 位置，則會(huì)發(fā)生從前進(jìn)模式向后退模式的切換。在轉(zhuǎn)彎增益D的點(diǎn)P2以及點(diǎn)P3處產(chǎn)生從后退模式向前進(jìn)模式的切換。例如，點(diǎn) P2的車輛速度為一 1. OKm/h,點(diǎn)P3的車輛速度為一 0. 5Km/h。當(dāng)滿足了圖6所示的計(jì)算法 的條件二時(shí)發(fā)生點(diǎn)P2處的切換。條件二是如圖6所示車輛的速度大于等于一 0. 5Km/h (即， 向后方大于等于0. 5Km/h的速度)且轉(zhuǎn)彎桿15位于中立位置的情況。此時(shí)，為了防止前進(jìn)模式與后退模式之間的頻繁切換，優(yōu)選使點(diǎn)Pl與點(diǎn)P2處的速 度不相同而設(shè)定預(yù)定值以上的差，由此使切換條件具有滯后作用。另一切換點(diǎn)P3是轉(zhuǎn)彎增益在前進(jìn)模式和后退模式下均一致的點(diǎn)，并且是在以下 情況下發(fā)生切換的點(diǎn)在后退模式下向前進(jìn)的速度增大，轉(zhuǎn)彎增益D2隨之增大并且轉(zhuǎn)彎增 益D2達(dá)到K1。此時(shí)，即使在轉(zhuǎn)彎桿15沒有位于中立位置而是向左右某一側(cè)傾斜了的狀態(tài) 下車輛在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，與轉(zhuǎn)彎桿15位于中立位置時(shí)相同，模式從后退模式切換到前進(jìn)模 式。在前述的例子中，基于車輛的速度和有無轉(zhuǎn)彎指令輸入這兩者決定了后退模式與 前進(jìn)模式之間的切換條件，但是不限于此，也可以只根據(jù)車輛的速度決定后退模式與前進(jìn) 模式之間的切換條件。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式二涉及的同軸二輪車的控制方法，產(chǎn)生以下效果能夠在保持原地轉(zhuǎn)彎的功能的同時(shí)避免后退時(shí)的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作中跌倒等問題。在本實(shí)施方式中，尤 其消除了前進(jìn)時(shí)、停止時(shí)、后退時(shí)的轉(zhuǎn)彎與離心力的方向上的矛盾，能夠在任何速度區(qū)域?qū)?現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)彎行駛。(本發(fā)明的實(shí)施方式三)圖7是示出本實(shí)施方式三 五涉及的同軸二輪車的結(jié)構(gòu)的主視圖。另外，圖8是示 出本實(shí)施方式三涉及的同軸二輪車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。在本說明書中，俯仰軸 是指與一對車輪13L、13R的車軸相當(dāng)?shù)妮S。另外，側(cè)傾軸是指通過車輛主體12的中心并與 同軸二輪車10的行駛方向平行的軸。并且，橫擺軸是指通過車輛主體12的中心并與同軸 二輪車10所行駛的路面E垂直的軸。本實(shí)施方式涉及的同軸二輪車10包括車輛主體12、 車輪13L、13R、車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R、操作桿15、轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37、以及控制裝置46。操作桿15是通過使其向前后方向傾斜來執(zhí)行同軸二輪車10的前進(jìn)或后退操作并 通過使其向側(cè)傾方向傾斜來執(zhí)行同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎操作的操作部。該操作桿15的下端部固定在操作桿支架24上。另外，操作桿15包括方向盤柱 35、以及設(shè)置在方向盤柱35的上端部上的方向盤桿36。在方向盤桿36的一個(gè)突起部的上端部上安裝有轉(zhuǎn)彎操作環(huán)(轉(zhuǎn)彎操作部)37，該 轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37能夠控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37內(nèi)置有當(dāng)搭乘 員向想要轉(zhuǎn)彎的希望的方向進(jìn)行了轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)檢測出其操作量以及操作方向的電位計(jì)等 位置檢測部。另外，轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37將與由位置檢測部檢測出的操作量以及操作方向相應(yīng)的 操作信號(hào)輸出給控制裝置46。 控制裝置46基于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)，控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R 的驅(qū)動(dòng)，使得左右的車輪13L、13R之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差。由此，同軸二輪車10能夠以希望的車 速以及方向進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛。在左右的車輪13L、13R上分別配置有檢測各車輪13L、13R的車輪速度的車輪速度 傳感器20L、20R。車輪速度傳感器20L、20R將檢測出的各車輪13L、13R的車輪速度輸出給 控制裝置46。在方向盤桿36的另一突起部的上端部上設(shè)置有下車開關(guān)38。下車開關(guān)38是生 成下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)的開關(guān)，該下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)成為執(zhí)行下車輔助控制的觸發(fā) 器。一旦搭乘者按下下車開關(guān)38，則下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)被供應(yīng)給控制裝置46?？刂蒲b 置46響應(yīng)于下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)，開始執(zhí)行下車輔助控制。車輛主體12向側(cè)傾方向旋轉(zhuǎn)自如地支承操作桿15。一對車輪13L、13R被同軸配 置在與車輛主體12的行駛方向垂直的方向上的兩側(cè)，并且被旋轉(zhuǎn)自如地支承在該車輛主 體12上。在車輛主體12的上表面上，在操作桿15的左右兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)踏板部11L、11R。在各踏板部IlLUlR上分別設(shè)置有踏板傳感器39L、39R。各踏板傳感器39L、39R 例如由重量傳感器構(gòu)成。各踏板傳感器39L、39R檢測搭乘者的腳是否放在了各踏板部11L、 IlR上，當(dāng)腳放在了踏板部上時(shí)將腳檢測信號(hào)供應(yīng)給控制裝置46。車輛主體12被構(gòu)成為平行連桿機(jī)構(gòu)，該平行連桿機(jī)構(gòu)包括彼此上下平行配置的 車身上部件16和車身下部件17 ；以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地與車身上部件16和車身下部件17連結(jié)的 一對側(cè)面部件18L、18R。該平行連桿機(jī)構(gòu)的車身上部件16與車身下部件17之間插入一對 螺旋彈簧19L、19R，該一對螺旋彈簧19L、19R產(chǎn)生彈簧力，以將車身上部件16、車身下部件17與一對側(cè)面部件18L、18R所形成的角度分別維持為直角。在一對側(cè)面部件18L、18R的各外表面分別安裝有車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。車輪驅(qū) 動(dòng)單元14L、14R是獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一對車輪13L、13R的車輪驅(qū)動(dòng)單元。例如，可通過車輪 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)以及以能夠傳遞動(dòng)力的方式與該車輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的減速齒輪來構(gòu)成 各車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。在車輛主體12的轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸25上安裝有角度檢測傳感器31，該角度檢測傳感器 31用于檢測操作桿15的操作量(轉(zhuǎn)動(dòng)量)。作為角度檢測傳感器31，例如可使用電位計(jì)、 可變電容器構(gòu)造的傳感器等。在作為操作桿15的基部的操作桿支架24的上表面設(shè)置有蓄電池40，其中所述蓄 電池40表示向一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R、控制裝置46、其他電子設(shè)備、以及電氣裝置等供 應(yīng)電力的電源40的一個(gè)具體例子。蓄電池40被電源蓋41覆蓋。在車身上部件16的框體部中內(nèi)置有驅(qū)動(dòng)電路44L、44R，該驅(qū)動(dòng)電路44L、44R用于 驅(qū)動(dòng)一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。另外，在車身下部件17上設(shè)置有姿勢傳感器單元45和 控制裝置46，姿勢傳感器單元45是檢測車輛主體12、操作桿15等的姿勢并輸出這些檢測 信號(hào)的姿勢檢測單元，控制裝置46輸出用于驅(qū)動(dòng)控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的控制信號(hào)?？刂蒲b置46基于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)、來自姿勢傳感器單元45的檢測 信號(hào)、來自角度檢測傳感器31的檢測信號(hào)、來自下車開關(guān)38的下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)、來 自踏板傳感器39的腳檢測信號(hào)等執(zhí)行預(yù)定的計(jì)算處理，并將必要的控制信號(hào)輸出給一對 車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R。如圖8所示，控制裝置46例如包括具有微型計(jì)算機(jī)(CPU)的計(jì)算電路47以及具 有程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、其他RAM、ROM等的存儲(chǔ)裝置48。在控制裝置46上連接有蓄電池40、以及一對驅(qū)動(dòng)電路44L、44R。另外，蓄電池40 與一對驅(qū)動(dòng)電路44L、44R經(jīng)由緊急停止開關(guān)49相連接。一對驅(qū)動(dòng)電路44L、44R獨(dú)立地控 制一對車輪13L、13R的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向等，一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R分別連接于這些 驅(qū)動(dòng)電路44L、44R?？刂蒲b置46被供應(yīng)來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)、來自角度檢測傳感器31的檢 測信號(hào)、來自姿勢傳感器單元45的檢測信號(hào)、來自下車開關(guān)38的下車輔助開始觸發(fā)信號(hào)、 來自踏板傳感器39的腳檢測信號(hào)。姿勢傳感器單元45例如檢測同軸二輪車10在行駛時(shí)的車輛主體12的俯仰角度 β、俯仰角速度β d、加速度等。另外，姿勢傳感器單元45例如包括陀螺傳感器、加速度傳感 器。一旦使操作桿15向前方或后方傾斜則車輛主體12的踏板部IlLUlR就會(huì)向相同方向 傾斜，但是該姿勢傳感器單元45檢測與該傾斜相對應(yīng)的俯仰角速度β d、加速度?？刂蒲b置46基于通過姿勢傳感器單元45檢測出的車輛主體12的俯仰角速度 β d、加速度來驅(qū)動(dòng)控制車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R，以使車輛向操作桿15的傾斜方向移動(dòng)。圖9示出本實(shí)施方式三 五涉及的同軸二輪車的控制裝置的控制框圖?？刂蒲b置 46的計(jì)算電路47包括檢測同軸二輪車10的車速V的車速檢測部46a、計(jì)算姿勢速度指令 值Vp的控制部46b、以及計(jì)算轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr的轉(zhuǎn)彎控制部46c。車速檢測部46a基于從車輪速度傳感器20L、20R輸出過來的各車輪13L、13R的車輪速度進(jìn)行公知的計(jì)算處理，從而檢測出同軸二輪車10的車速V。控制部46b基于通過姿勢傳感器單元45檢測出的車輛主體12的俯仰角度β、俯 仰角速度β d、俯仰角度指令值β r、俯仰角速度指令值β dr并使用下述式(1)來計(jì)算姿勢 速度指令值Vp。姿勢速度指令值Vp = Kpp · ( β r- β ) +Kdp · ( β dr_ β d) +KipS · ( β r_ β ) dt 式α)在上述式(1)中，Kpp、Kdp以及KipS是控制增益參數(shù)，被設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?。另外?控制部46b進(jìn)行PID控制，以使得被輸入了的俯仰角度指令值β r以及俯仰角速度指令值 β dr與被檢測出的俯仰角度β以及俯仰角速度β d之間的各自差分別收斂于0。例如，進(jìn)行如下的PID控制俯仰角度指令值β r以及俯仰角速度指令值β dr被 設(shè)定為0，由于搭乘者的重心移動(dòng)而產(chǎn)生的車輛主體12的俯仰角度β以及俯仰角速度β d 為0。另外，上面說明了控制部46b進(jìn)行PID控制的情況，但是不限于此，也可以進(jìn)行狀態(tài)反 饋控制、H c 控制、模糊控制等。轉(zhuǎn)彎控制部46c基于胎面寬度Lt、橫擺角度指令值γ dr、車輪半徑Rw并使用下述 式(2)來計(jì)算轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr。轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr = Lt · y dr/Rw式(2)這里，胎面寬度Lt以及車輪半徑Rw是預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置48中。另外，轉(zhuǎn)彎控 制部46c基于后述的增益值G、來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量X并使用下述式(3)來計(jì)算上 述式(2)中的橫擺角度指令值Ydr。橫擺角度指令值Y dr = G · X式(3)另外，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量X來計(jì)算橫擺角度指令值 Ydr，但是也可以基于來自角度檢測傳感器31的操作信號(hào)X來計(jì)算橫擺角度指令值Ydr?？刂蒲b置46基于通過控制部46b計(jì)算出的姿勢速度指令值Vp、通過轉(zhuǎn)彎控制部 46c計(jì)算出的轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr并使用下述式(4)來計(jì)算左車輪速度指令值VL。左車輪速度指令值VL =姿勢速度指令值Vp-轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr式(4)控制裝置46將計(jì)算出的左車輪速度指令值VL經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路44L輸出給左側(cè)的車 輪驅(qū)動(dòng)單元14L。車輪驅(qū)動(dòng)單元14L基于左車輪速度指令值VL控制車輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，從而控 制左車輪13L的旋轉(zhuǎn)。另一方面，控制裝置46基于通過控制部46a計(jì)算出的姿勢速度指令值Vp、通過轉(zhuǎn) 彎控制部46c計(jì)算出的轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr并使用下述式(5)來計(jì)算右車輪速度指令值VR。右車輪速度指令值VR =姿勢速度指令值Vp+轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr式(5)控制裝置46將計(jì)算出的右車輪速度指令值VR經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路44R輸出給右側(cè)的車 輪驅(qū)動(dòng)單元14R。車輪驅(qū)動(dòng)單元14R基于右車輪速度指令值VR控制車輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，從而控 制右車輪13R的旋轉(zhuǎn)。如上所述，控制裝置46控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)，從而使左右的車 輪13L、13R之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差。由此，能夠以希望的車速以及轉(zhuǎn)彎方向控制同軸二輪車10的 轉(zhuǎn)彎行駛。
例如，轉(zhuǎn)彎控制部46c可通過減小上述式(3)中的增益值G來減小轉(zhuǎn)彎速度指令 值Vr。由此，左車輪速度指令值VL與右車輪速度指令值VR之差減小，左右的車輪13L、13R 之間的旋轉(zhuǎn)差減小，從而能夠使同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎半徑增大。然而，在以往的同軸二輪車行駛的狀態(tài)下，例如，如果搭乘者操作轉(zhuǎn)彎操作環(huán)而使 同軸二輪車轉(zhuǎn)彎，則同軸二輪車由于其離心力恐怕會(huì)向轉(zhuǎn)彎外側(cè)跌倒。尤其是，當(dāng)搭乘員不 小心操作了轉(zhuǎn)彎操作環(huán)時(shí)，由于搭乘者使其重心位置相對于車身向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜的預(yù)備動(dòng) 作不夠充分，恐怕會(huì)如上述那樣向轉(zhuǎn)彎外側(cè)跌倒。因此，在本實(shí)施方式三涉及的同軸二輪車10中，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操 作環(huán)37的操作信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，則控制裝置46控制車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)，以使 轉(zhuǎn)彎半徑比通常時(shí)大。由此，由于能夠恰當(dāng)?shù)匾种妻D(zhuǎn)彎時(shí)的離心力，因此例如即使是在搭乘者在行駛時(shí) 不小心操作了轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的情況下，也能夠可靠地防止向轉(zhuǎn)彎外側(cè)跌倒。即，能夠進(jìn)一 步提高同軸二輪車10的安全系數(shù)。例如，優(yōu)選的是，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)而進(jìn)行轉(zhuǎn)彎 控制，則當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V大于等于第一閾值Va時(shí)，控制裝置46使增益值G 隨著車速V的增大而逐漸減少。由此，能夠恰當(dāng)?shù)匾种仆S二輪車10轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力。更具體地說，優(yōu)選的是，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)而進(jìn) 行轉(zhuǎn)彎控制，則當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V大于等于第一閾值Va時(shí)，控制裝置46使增 益值G與車速V成反比例地逐漸減少(參見圖10)。換言之，優(yōu)選的是，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)而進(jìn)行轉(zhuǎn) 彎控制，則當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V大于等于第一閾值Va時(shí)，控制裝置46使增益值 G發(fā)生變化，以使車速V與增益值G之積成為恒定值。另外，當(dāng)車速V小于第一閾值Va時(shí)， 增益值G成為恒定值C。由此，能夠使增益值G相對于車速V平滑地發(fā)生變化。因而，能夠使得響應(yīng)于轉(zhuǎn)彎 操作環(huán)37的操作的同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作更加自然且平滑，因此可實(shí)現(xiàn)更好的操作性。另外，如圖10所示，當(dāng)車速V位于高速區(qū)域時(shí)，與該車速V對應(yīng)的增益值G收斂于 小值而不會(huì)成為0。因而，同軸二輪車10在高速區(qū)域也可稍微地進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，因此搭乘者能夠 自然地感覺到以安全為目的而限制轉(zhuǎn)彎的情況。接著，說明本實(shí)施方式三涉及的同軸二輪車10的控制處理流程。圖11是示出本 實(shí)施方式三涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一例子的流程圖。如圖11所示，一旦搭乘者進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作，則轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37將與其操作量以及操作 方向相應(yīng)的操作信號(hào)輸出給控制裝置46(步驟S100)。接著，控制裝置46的轉(zhuǎn)彎控制部46c在行駛過程中判斷來自車速檢測部46a的車 速V是否大于等于第一閾值Va (步驟S101)。當(dāng)判斷為來自車速檢測部46a的車速V小于 第一閾值Va時(shí)(步驟SlOl的否)，如圖10所示，轉(zhuǎn)彎控制部46a將增益值G設(shè)為恒定值 C (步驟S102)，進(jìn)入到下面步驟(步驟S104)。另一方面，當(dāng)判斷為來自車速檢測部46a的車速V大于等于第一閾值Va時(shí)(步驟 SlOl的是)，如圖10所示，轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G與車速V成反比例地逐漸減少(步 驟S103)，進(jìn)入到下面的步驟(步驟S104)。
這樣，通過使增益值G與車速V成反比例地逐漸減少，能夠使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr 減小，使左車輪速度指令值VL與右車輪速度指令值VR之差減小，使左右的車輪13L、13R之 間的旋轉(zhuǎn)差減小。因而，能夠使同軸二輪車10轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑增大，適當(dāng)?shù)匾种破潆x心 力。轉(zhuǎn)彎控制部46c基于上述計(jì)算出的增益值G、來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量X來計(jì) 算出轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr (步驟S104)。接著，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自控制部46b的姿勢速度指令值Vp和計(jì)算出的轉(zhuǎn)彎 速度指令值Vr來計(jì)算出左右的車輪速度指令值VL、VR，并將其經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路44L、44R輸出 到車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R (步驟S105)。各車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R控制左右的車輪13L、13R， 從而以希望的車速以及轉(zhuǎn)彎方向控制同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎行駛(步驟S106)。以上，在本實(shí)施方式三涉及的同軸二輪車10中，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操 作環(huán)37的操作信號(hào)而進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，則控制裝置46控制車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū)動(dòng)以 使轉(zhuǎn)彎半徑比通常時(shí)大。由此，能夠恰當(dāng)?shù)匾种仆S二輪車10轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力，因此即使 是在搭乘者在行駛時(shí)不小心操作了轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的情況下，也能夠可靠地防止向轉(zhuǎn)彎外 側(cè)跌倒。即，能夠進(jìn)一步提高同軸二輪車10的安全系數(shù)。另外，例如，在上述實(shí)施方式三中，也可以是，當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V大于 等于第一閾值Va時(shí)，控制裝置46使增益值G與車速V成比例地逐漸減少，并且當(dāng)車速V大 于等于第二閾值Vb時(shí)，控制裝置46將增益值G設(shè)定為近似0(參見圖12)。另外，如圖12 所示，增益值G相對于車速V以具有充分緩慢的斜率的一次式逐漸減少。并且，在上述實(shí)施方式三中，如果在行駛時(shí)響應(yīng)于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào) 而進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，則控制裝置46通過減小增益值G來使轉(zhuǎn)彎半徑比通常時(shí)大，但不限于此， 例如也可以通過降低對來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)的操作靈敏度來增大轉(zhuǎn)彎半徑。艮口， 只要能夠使轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑增大，從而能夠恰當(dāng)?shù)匾种仆S二輪車10的離心力，則可以 應(yīng)用任何方法。(本發(fā)明的實(shí)施方式四)圖13是示出本實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的框圖。本 實(shí)施方式涉及的同軸二輪車10包括車輛主體12、車輪13L、13R、車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R、操 作桿15、以及控制裝置46。在操作桿15的轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸25上安裝有角度檢測傳感器31。作為角度檢測傳感器 31，例如可應(yīng)用電位計(jì)、可變電容器構(gòu)造的傳感器等。當(dāng)搭乘者向想要轉(zhuǎn)彎的希望的方向轉(zhuǎn) 動(dòng)了操作桿15時(shí)，角度檢測傳感器31檢測出其操作量以及操作方向(參見圖7)。角度檢 測傳感器31將與檢測出的操作量以及操作方向相應(yīng)的操作信號(hào)供應(yīng)給控制裝置46?？刂?裝置46根據(jù)來自角度檢測傳感器31的操作信號(hào)，來控制一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R的驅(qū) 動(dòng)，使得左右的車輪13L、13R之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)差。由此，同軸二輪車10能夠以希望的車速以 及方向進(jìn)行轉(zhuǎn)彎行駛。在方向盤桿36的另一突起部的上端部上設(shè)置有停止開關(guān)38，該停止開關(guān)38用于 使同軸二輪車10減速停止。停止開關(guān)38是生成制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)的開關(guān)，該制動(dòng)控 制開始觸發(fā)信號(hào)成為使控制裝置46執(zhí)行制動(dòng)控制的觸發(fā)器。一旦搭乘者按下停止開關(guān)38，則停止開關(guān)38將制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)供應(yīng)給控制裝置46?？刂蒲b置46響應(yīng)于來自停止開關(guān)38的制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)，開始執(zhí)行使同 軸二輪車10減速的制動(dòng)控制。另外，也可以是，控制裝置46響應(yīng)于來自停止開關(guān)38的制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)， 執(zhí)行制動(dòng)控制，并且執(zhí)行輔助搭乘者下車的下車輔助控制?？刂蒲b置46基于來自轉(zhuǎn)彎操作 環(huán)37的操作信號(hào)、來自姿勢傳感器單元45的檢測信號(hào)、來自角度檢測傳感器31的檢測信 號(hào)、來自停止開關(guān)38的制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)、來自踏板傳感器39的腳檢測信號(hào)等執(zhí)行預(yù) 定的計(jì)算處理，并將必要的控制信號(hào)輸出給一對車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R?？刂蒲b置46被供應(yīng)來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作信號(hào)、來自角度檢測傳感器31的操 作信號(hào)、來自姿勢傳感器單元45的檢測信號(hào)、來自停止開關(guān)38的制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)、 來自踏板傳感器39的腳檢測信號(hào)。然而，為了得到自然的轉(zhuǎn)向感，通常，控制裝置46隨著通過車速檢測部46a檢測出 的車速V的增大而進(jìn)行使轉(zhuǎn)彎半徑增大的轉(zhuǎn)彎控制。但是，如果僅進(jìn)行該轉(zhuǎn)彎控制，則在以 往的同軸二輪車中，例如一旦在轉(zhuǎn)彎過程中被執(zhí)行制動(dòng)(減速)控制而車速下降，則轉(zhuǎn)彎半 徑減小，從而會(huì)產(chǎn)生車輛的卷入動(dòng)作(rolling-in movement)這樣的不自然的動(dòng)作。該不 自然的卷入動(dòng)作導(dǎo)致同軸二輪車的操作性下降，從而恐怕會(huì)導(dǎo)致安全系數(shù)下降。因此，在本實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車10中，控制裝置46—旦判斷為在轉(zhuǎn)彎過 程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制，則進(jìn)行抑制轉(zhuǎn)彎半徑減小的轉(zhuǎn)彎控制。由此，能夠抑制如上述那 樣在轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行減速時(shí)發(fā)生的不自然的卷入動(dòng)作。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)更自然的操作性，從 而能夠提高同軸二輪車10的安全系數(shù)。例如，控制裝置46的轉(zhuǎn)彎控制部46c在通常行駛時(shí)將增益值G設(shè)定為恒定值C (圖 14的(1))并使用上述的式(2)以及式(3)來計(jì)算轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr。另一方面，一旦判 斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制(制動(dòng)控制開始時(shí)刻tl)，則轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益 值G與時(shí)間成比例地減小(圖14的(2))。由此，轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減小，左車輪速度指令值VL與右車輪速度指令值VR之 差減小，左右的車輪13L、13R之間的旋轉(zhuǎn)差減小。因而，能夠抑制同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎半 徑減小，從而能夠抑制上述的轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行減速時(shí)發(fā)生的不自然的卷入動(dòng)作。轉(zhuǎn)彎控制部46c在開始執(zhí)行制動(dòng)控制之后該制動(dòng)控制結(jié)束而車速V大致成為0的 制動(dòng)控制結(jié)束目標(biāo)時(shí)刻t2處進(jìn)行使增益值G成為0的設(shè)定。在開始執(zhí)行制動(dòng)控制之后，由 于來自路面E的擾動(dòng)(凹凸等)、搭乘者的姿勢混亂等，同軸二輪車10有可能會(huì)早于制動(dòng)控 制結(jié)束目標(biāo)時(shí)刻t2完成停止。因而，考慮到該情況，優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)彎控制部46c實(shí)際上在制 動(dòng)控制結(jié)束目標(biāo)時(shí)刻t2之前進(jìn)行使增益值G成為0的設(shè)定。接著，說明本實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車10的控制處理流程。圖15是示出本 實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一個(gè)例子的流程圖。一旦搭乘者按下停止開關(guān)38，則制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)被供應(yīng)給控制裝置46?？?制裝置46響應(yīng)于制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)，開始執(zhí)行使同軸二輪車10減速的制動(dòng)控制(步 驟 S100)。接著，控制裝置46的轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37 (或角度檢測傳感器 31)的操作信號(hào)來判斷同軸二輪車10是否處于轉(zhuǎn)彎過程中(步驟S101)。當(dāng)判斷為同軸二輪車10未處于轉(zhuǎn)彎過程中時(shí)(步驟SlOl的否)，轉(zhuǎn)彎控制部46c將增益值G設(shè)為恒定值C (步驟S102)，進(jìn)入下面的步驟(步驟S104)。另一方面，當(dāng)判斷為同軸二輪車10處于轉(zhuǎn)彎過程中時(shí)(步驟SlOl的是)，如圖14 的(2)所示，轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G與時(shí)間成比例地減小(步驟S103)，進(jìn)入下面的步 驟(步驟S104)。這樣，通過使增益值G與時(shí)間成比例地減小，能夠使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減小，使左 車輪速度指令值VL與右車輪速度指令值VR之差減小，使左右的車輪13L、13R之間的旋轉(zhuǎn) 差減小。因而，能夠抑制同軸二輪車10在執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑減小，從而能夠適當(dāng)?shù)?抑制轉(zhuǎn)彎行駛軌跡在減速時(shí)向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)卷入。接著，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于上述計(jì)算出的增益值G、來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量X 來計(jì)算轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr (步驟S104)。之后，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自控制部46b的姿勢速度指令值Vp、計(jì)算出的轉(zhuǎn)彎速 度指令值Vr來計(jì)算出左右的車輪速度指令值VL、VR，并將其經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路44L、44R輸出給 車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R(步驟S105)。車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R控制左右的車輪13L、13R的旋轉(zhuǎn)，從而以希望的車速以及 轉(zhuǎn)彎方向控制同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎行駛(步驟S106)。以上，在本實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車10中，如果判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始實(shí) 行了制動(dòng)控制，則控制裝置46使增益值G與時(shí)間成比例地減小，進(jìn)行抑制轉(zhuǎn)彎半徑減小的 轉(zhuǎn)彎控制。由此，能夠抑制在轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行減速時(shí)發(fā)生不自然的卷入動(dòng)作。因而，能夠?qū)?現(xiàn)更自然的操作性，從而能夠提高同軸二輪車10的安全系數(shù)。(本發(fā)明的實(shí)施方式五)上述實(shí)施方式四涉及的同軸二輪車10的控制裝置46—旦判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開 始執(zhí)行了制動(dòng)控制，則使增益值G與時(shí)間成比例地減小，而本實(shí)施方式五涉及的同軸二輪 車10的控制裝置46 —旦判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制，則使增益值G與車速 V成比例地減小(參見圖16)。更具體地說，轉(zhuǎn)彎控制部46c首先保持開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速VI。然后，轉(zhuǎn)彎 控制部46c基于其車速Vl和增益值G(=恒定值C)計(jì)算出在轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行制動(dòng)控制時(shí) 的增益值G與車速V之間的比例系數(shù)α (α =C/V1)，并導(dǎo)出增益值G與車速V之間的關(guān)系 式(6)。增益值G =車速 V · (C/V1)式(6)轉(zhuǎn)彎控制部46c基于通過上述式(6)計(jì)算出的增益值G，并使用上述式(2)以及式 (3)來計(jì)算出轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr。由此，隨著由于執(zhí)行制動(dòng)控制而車速V下降，使轉(zhuǎn)彎速度 指令值Vr減小，使左車輪速度指令值VL與右車輪速度指令值VR之差減小，從而能夠使左 右的車輪13L、13R之間的旋轉(zhuǎn)差減小。因而，能夠抑制同軸二輪車10在執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)轉(zhuǎn) 彎半徑減小，從而能夠抑制轉(zhuǎn)彎行駛軌跡在減速時(shí)向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)卷入。如圖16所示，當(dāng)開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速V2某種程度大時(shí)(圖16的單點(diǎn)劃線 (3))，可進(jìn)行更大的減速。因而，可使增益值G以適當(dāng)?shù)男甭蕼p小，使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減 小，從而能夠進(jìn)行恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)彎控制。另一方面，當(dāng)開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速V3小時(shí)(圖 16的虛線(4))，使增益值G急劇地減小，從而轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減小。因此，一旦判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制，則(a)當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V小于預(yù)定值Va時(shí)，轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G隨著時(shí)間的流逝而減小，從而 使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減小；另一方面，(b)當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V大于等于預(yù)定 值Va時(shí)，轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G隨著車速V下降而減小，從而使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減 小。由此，能夠在開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速VL小時(shí)實(shí)現(xiàn)更自然的轉(zhuǎn)彎控制。在本實(shí)施方式五涉及的同軸二輪車10中，其他結(jié)構(gòu)與本實(shí)施方式四涉及的同軸 二輪車10大致相同，因此省略其詳細(xì)說明。圖17是示出本實(shí)施方式五涉及的同軸二輪車的控制處理流程的一個(gè)例子的流程 圖。如圖17所示，一旦搭乘者按下停止開關(guān)38，則制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)被供應(yīng)給控 制裝置46。控制裝置46響應(yīng)于制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)，開始執(zhí)行制動(dòng)控制(步驟S200)。接著，控制裝置46的轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37 (或角度檢測傳感器 31)的操作信號(hào)來判斷同軸二輪車10是否處于轉(zhuǎn)彎過程中(步驟S201)。當(dāng)判斷為同軸二 輪車10未處于轉(zhuǎn)彎過程中時(shí)(步驟S201的否)，轉(zhuǎn)彎控制部46c將增益值G設(shè)為恒定值 C (步驟S202)，進(jìn)入到下面步驟(步驟S206)。另一方面，當(dāng)判斷為同軸二輪車10處于轉(zhuǎn)彎過程中時(shí)(步驟S201的是)，轉(zhuǎn)彎控 制部46c判斷開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速V是否大于等于預(yù)定值Va (步驟S203)。當(dāng)判斷為開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速V大于等于預(yù)定值Va (步驟S203的是)時(shí)， 如圖16所示，(b)轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G隨著車速V下降而減小(步驟S204)，并進(jìn)入 到下面的步驟(步驟S206)。另一方面，當(dāng)判斷為開始執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)的車速V小于預(yù)定值Va(步驟S203的 否)時(shí)，如圖14所示，(a)轉(zhuǎn)彎控制部46c使增益值G隨著時(shí)間的流逝而減小(步驟S205)， 并進(jìn)入到下面的步驟(步驟S206)。接著，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于上述計(jì)算出的增益值G、來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37的操作量X 來計(jì)算出轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr (步驟S206)。之后，轉(zhuǎn)彎控制部46c基于來自控制部46b的姿勢速度指令值Vp、計(jì)算出的轉(zhuǎn)彎速 度指令值Vr來計(jì)算出左右的車輪速度指令值VL、VR，并將其經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路44L、44R輸出給 車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R(步驟S207)。車輪驅(qū)動(dòng)單元14L、14R控制左右的車輪13L、13R的旋轉(zhuǎn)，從而以希望的車速以及 轉(zhuǎn)彎方向控制同軸二輪車10的轉(zhuǎn)彎行駛(步驟S208)。以上，在本實(shí)施方式五涉及的同軸二輪車10中，如果判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始實(shí) 行了制動(dòng)控制，則(a)當(dāng)來自車速檢測部46a的車速V小于預(yù)定值Va時(shí)，控制裝置46使增 益值G隨著時(shí)間的流逝而減小，從而使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減??；另一方面，(b)當(dāng)來自車速 檢測部46a的車速V大于等于預(yù)定值Va時(shí)，控制裝置46使增益值G隨著車速V下降而減 小，從而使轉(zhuǎn)彎速度指令值Vr減小。由此，能夠抑制同軸二輪車10在執(zhí)行制動(dòng)控制時(shí)轉(zhuǎn)彎 半徑減小，能夠抑制在轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行減速時(shí)發(fā)生不自然的卷入動(dòng)作。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)更自 然的操作性，從而能夠提高同軸二輪車10的安全系數(shù)。以上，參照實(shí)施方式來說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述記載。可在發(fā)明的范 圍內(nèi)，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和詳細(xì)情況進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的各種變更。例如，在上述的實(shí)施方式四以及實(shí)施方式五中，控制裝置46—旦判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制，則使增益值G減小，從而抑制轉(zhuǎn)彎半徑的減小，但不限于此，也 可以通過降低對來自轉(zhuǎn)彎操作環(huán)37或角度檢測傳感器31 (操作桿15)的操作信號(hào)的操作 靈敏度來抑制轉(zhuǎn)彎半徑的減小。S卩，只要當(dāng)在轉(zhuǎn)彎過程中進(jìn)行制動(dòng)控制時(shí)，能夠抑制轉(zhuǎn)彎半徑的減小，從而能夠抑 制同軸二輪車10發(fā)生不自然的卷入動(dòng)作，則可以應(yīng)用任何方法。另外，在上述的實(shí)施方式四以及實(shí)施方式五中，控制裝置46將來自停止開關(guān)38的 制動(dòng)控制開始觸發(fā)信號(hào)作為觸發(fā)器而開始執(zhí)行制動(dòng)控制，但不限于此，也可以響應(yīng)于任意 的觸發(fā)信號(hào)來開始執(zhí)行制動(dòng)控制。
權(quán)利要求
一種同軸二輪車，包括驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)被同軸配置的兩輪；轉(zhuǎn)彎指令輸入單元，輸入轉(zhuǎn)彎指令；以及控制單元，基于通過所述轉(zhuǎn)彎指令輸入單元輸入的轉(zhuǎn)彎指令并根據(jù)轉(zhuǎn)彎增益來控制所述驅(qū)動(dòng)單元，以使所述同軸二輪車執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作；當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)，所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值。
2.如權(quán)利要求1所述的同軸二輪車，其特征在于，當(dāng)所述同軸二輪車處于后退狀態(tài)、并且車速位于所述第一速度與零速度之間時(shí)，所述 控制單元使所述轉(zhuǎn)彎增益連續(xù)地變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的同軸二輪車，其特征在于，所述控制單元關(guān)于所述轉(zhuǎn)彎增益具有前進(jìn)模式和后退模式，在所述前進(jìn)模式下，當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退 狀態(tài)時(shí)，所述控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，所述 控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值，在所述后退模式下，當(dāng)將前方向設(shè)為正、將后方向設(shè)為負(fù)時(shí)，所述控制單元使轉(zhuǎn)彎增益 隨著車速值的增大而增大，當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零。
4.如權(quán)利要求3所述的同軸二輪車，其特征在于，在所述控制單元以所述前進(jìn)模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移動(dòng)的情 況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第一速度慢的第二速度時(shí)， 所述控制單元從所述前進(jìn)模式切換到所述后退模式。
5.如權(quán)利要求3所述的同軸二輪車，其特征在于，在所述控制單元以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移動(dòng)的情 況下，當(dāng)所述同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第二速度慢的第三速度時(shí)， 所述控制單元從所述后退模式切換到所述前進(jìn)模式。
6.如權(quán)利要求3所述的同軸二輪車，其特征在于，在所述控制單元以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行前進(jìn)移動(dòng)的情 況下，當(dāng)車速達(dá)到轉(zhuǎn)彎增益在前進(jìn)模式和后退模式下一致的第四速度時(shí)，所述控制單元從 所述后退模式切換到所述前進(jìn)模式。
7.一種同軸二輪車的控制方法，所述同軸二輪車的控制方法基于通過所述轉(zhuǎn)彎指令輸 入單元輸入的轉(zhuǎn)彎指令并根據(jù)轉(zhuǎn)彎增益來控制所述驅(qū)動(dòng)單元，以使所述同軸二輪車執(zhí)行轉(zhuǎn) 彎動(dòng)作，其中，當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎 增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值。
8.如權(quán)利要求7所述的同軸二輪車的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述同軸二輪車處于后退狀態(tài)、并且車速位于所述第一速度與零速度之間時(shí)，所述 轉(zhuǎn)彎增益連續(xù)地變化。
9.如權(quán)利要求7或8所述的同軸二輪車的控制方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎增益具有前進(jìn)模式和后退模式，在所述前進(jìn)模式下，當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退 狀態(tài)時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè) 定為大于零的值，在所述后退模式下，當(dāng)將前方向設(shè)為正、將后方向設(shè)為負(fù)時(shí)，使轉(zhuǎn)彎增益隨著車速值的 增大而增大，當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零。
10.如權(quán)利要求9所述的同軸二輪車的控制方法，其特征在于，在以所述前進(jìn)模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移動(dòng)的情況下，當(dāng)所述 同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第一速度慢的第二速度時(shí)，從所述前進(jìn) 模式切換到所述后退模式。
11.如權(quán)利要求9所述的同軸二輪車的控制方法，其特征在于，在以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行后退移動(dòng)的情況下，當(dāng)所述 同軸二輪車處于非轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、并且車速達(dá)到比所述第二速度慢的第三速度時(shí)，從所述后退 模式切換到所述前進(jìn)模式。
12.如權(quán)利要求9所述的同軸二輪車的控制方法，其特征在于，在以所述后退模式進(jìn)行控制、并且所述同軸二輪車正進(jìn)行前進(jìn)移動(dòng)的情況下，當(dāng)車速 達(dá)到轉(zhuǎn)彎增益在前進(jìn)模式和后退模式下一致的第四速度時(shí)，從所述后退模式切換到所述前 進(jìn)模式。
13.一種同軸二輪車，包括踏板部；承載搭乘者；操作桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；轉(zhuǎn)彎操作部，設(shè)置在所述操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎；以及控制裝置，根據(jù)從所述轉(zhuǎn)彎操作部輸出的操作信號(hào)，來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制；所述同軸二輪車 的特征在于，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，所述 控制裝置進(jìn)行使轉(zhuǎn)彎半徑增大的轉(zhuǎn)彎控制。
14.如權(quán)利要求13所述的同軸二輪車，其特征在于，所述控制裝置包括轉(zhuǎn)彎控制部，基于來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)和增益值來計(jì) 算轉(zhuǎn)彎速度指令值，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪間的車輪速度差；以及車速檢測部，檢 測車速；當(dāng)來自所述車速檢測部的所述車速大于等于第一閾值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益 值隨著所述車速的增大而減小。
15.如權(quán)利要求14所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益值與來自所述車速檢測部的所述車速成反比例地減小。
16.如權(quán)利要求14所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述增益值與來自所述車速檢測部的所述車速成比例地減小，并且 當(dāng)所述車速大于等于第二閾值時(shí)，將所述增益值設(shè)定成近似為0。
17.如權(quán)利要求13所述的同軸二輪車，其特征在于，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，所述控制裝置降低對來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)的操作靈敏度。
18.一種同軸二輪車的控制方法，所述同軸二輪車包括踏板部；承載搭乘者；操作桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；轉(zhuǎn)彎操作部，設(shè)置在所述操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎；以及控制裝置，根據(jù)從所述轉(zhuǎn)彎操作部輸出的操作信號(hào)，來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制；所述同軸二輪車的控制方法的特征在于，包括轉(zhuǎn)彎控制步驟，當(dāng)所述同軸二輪車在行駛時(shí)根據(jù)來自所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào) 來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí)，使轉(zhuǎn)彎半徑增大。
19.一種同軸二輪車，包括車速檢測部，檢測車速；以及轉(zhuǎn)彎控制部，進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制， 以使轉(zhuǎn)彎半徑隨著通過所述車速檢測部檢測出的所述車速的增大而增大；所述同軸二輪車 在承載搭乘者的情況下移動(dòng)，所述同軸二輪車的特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，進(jìn)行抑制轉(zhuǎn)彎半徑減 小的轉(zhuǎn)彎控制。
20.如權(quán)利要求19所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，使轉(zhuǎn)彎速度指令值隨 著時(shí)間的流逝而減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪間的車輪速度差。
21.如權(quán)利要求20所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部通過減小增益值來減小所述轉(zhuǎn)彎速度指令值，并且進(jìn)行設(shè)定，以使所 述增益值在所述車速為0時(shí)為0。
22.如權(quán)利要求19所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，使轉(zhuǎn)彎速度指令值隨 著通過所述車速檢測部檢測出的所述車速的下降而減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪 間的車輪速度差。
23.如權(quán)利要求19所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部在判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制的情況下，(a)當(dāng)來自所述車速檢測部的所述車速小于預(yù)定值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使轉(zhuǎn)彎速度指 令值隨著時(shí)間的流逝而減小，該轉(zhuǎn)彎速度指令值用于決定兩輪間的車輪速度差，(b)當(dāng)來自所述車速檢測部的所述車速大于等于預(yù)定值時(shí)，所述轉(zhuǎn)彎控制部使所述轉(zhuǎn) 彎速度指令值隨著所述車速的下降而減小。
24.如權(quán)利要求19至23中任一項(xiàng)所述的同軸二輪車，其特征在于，所述同軸二輪車還包括踏板部，承載搭乘者；操作桿部，與所述踏板部連結(jié)，并用于操作所述同軸二輪車；以及轉(zhuǎn)彎操作部，設(shè)置在所述操作桿部上，并用于操作所述同軸二輪車轉(zhuǎn)彎。
25.如權(quán)利要求24所述的同軸二輪車，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎控制部當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，降低對來自所述操作 桿部或所述轉(zhuǎn)彎操作部的操作信號(hào)的操作靈敏度，從而抑制所述轉(zhuǎn)彎半徑減小。
26.如權(quán)利要求19至25中任一項(xiàng)所述的同軸二輪車，其特征在于， 所述同軸二輪車還包括姿勢傳感器，檢測所述同軸二輪車的姿勢值；控制部，基于通過所述姿勢傳感器檢測出的所述姿勢值，來計(jì)算姿勢速度指令值；以及 車輪驅(qū)動(dòng)部，基于根據(jù)來自所述控制部的所述姿勢速度指令值和來自所述轉(zhuǎn)彎控制部 的所述轉(zhuǎn)彎速度指令值計(jì)算出的車輪速度指令值來對車輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
27.一種同軸二輪車的控制方法，包括以下步驟車速檢測步驟，檢測車速；以及轉(zhuǎn)彎 控制步驟，進(jìn)行轉(zhuǎn)彎控制，以使轉(zhuǎn)彎半徑隨著在所述車速檢測步驟中檢測出的所述車速的 增大而增大；所述同軸二輪車在承載搭乘者的情況下移動(dòng)，所述同軸二輪車的控制方法的 特征在于，在所述轉(zhuǎn)彎控制步驟中，當(dāng)判斷為在轉(zhuǎn)彎過程中開始執(zhí)行了制動(dòng)控制時(shí)，進(jìn)行抑制轉(zhuǎn) 彎半徑減小的轉(zhuǎn)彎控制。
全文摘要
提供一種能夠穩(wěn)定地執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作的同軸二輪車及其控制方法。本發(fā)明涉及的同軸二輪車包括驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)被同軸配置的兩輪；轉(zhuǎn)彎指令輸入單元，輸入轉(zhuǎn)彎指令；以及控制單元，基于被轉(zhuǎn)彎指令輸入單元輸入的轉(zhuǎn)彎指令并根據(jù)轉(zhuǎn)彎增益來控制驅(qū)動(dòng)單元，使所述同軸二輪車執(zhí)行轉(zhuǎn)彎動(dòng)作?？刂茊卧獌?yōu)選的是當(dāng)所述同軸二輪車處于向后方向的速度大于等于第一速度的后退狀態(tài)時(shí)，控制單元將轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定成實(shí)質(zhì)上為零，并且當(dāng)車速實(shí)質(zhì)上為零時(shí)，控制單元將所述轉(zhuǎn)彎增益設(shè)定為大于零的值。
文檔編號(hào)B62K17/00GK101959749SQ200980107308
公開日2011年1月26日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者及川晉 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社