專(zhuān)利名稱(chēng):行駛車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種行駛車(chē)輛,該行駛車(chē)輛可以保持在單軸上配置車(chē)輪的 車(chē)輛的乘客處于舒服姿態(tài),而且可以自由變更搭乘者的姿態(tài)。
背景技術(shù):
在過(guò)去的車(chē)輛裝置中,作為搭載在具有左右配置的2個(gè)車(chē)輪的臺(tái)車(chē)上 的鞍座,具有承受搭乘者的載重的可動(dòng)永久磁鐵、和使相斥磁極與該可動(dòng) 永久磁鐵對(duì)置配置、同時(shí)固定在臺(tái)車(chē)上的上浮用固定永久磁鐵,利用由可 動(dòng)永久磁鐵和上浮用固定永久磁鐵構(gòu)成的磁性彈簧,從上浮用固定永久磁 鐵處將可動(dòng)永久磁鐵懸浮起來(lái)進(jìn)行支承(專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。
圖17 (a)和圖17 (b)是表示過(guò)去加速時(shí)的行駛車(chē)輛1和乘客M的 狀態(tài)的概念圖。圖中,l為行駛車(chē)輛,2為車(chē)體,3為作為搭載機(jī)構(gòu)的一例 的座椅,4為車(chē)軸,5為車(chē)輪,Gl為整體重心,G2為乘客重心,g為重力, Fi為慣性力,F(xiàn)f向前方的力,V為鉛直軸,E為平衡軸,B為車(chē)體軸,P 為接地點(diǎn)。
在圖17 (a)中,行駛車(chē)輛l為車(chē)軸4及車(chē)輪5與車(chē)體2連接且在車(chē) 體2上載置有座椅3的行駛車(chē)輛。當(dāng)該行駛車(chē)輛1加速時(shí),由于在車(chē)體2 和乘客M上作用有慣性力Fi,因此,如果這樣加速,則車(chē)體2和乘客M 將會(huì)在慣性力Fi的作用下向后方傾倒。因此,需要讓整體重心G1位于平 衡軸E處,以防止傾倒。
圖18 (a)和圖18 (b)是表示過(guò)去轉(zhuǎn)彎時(shí)的行駛車(chē)輛1和乘客M的 狀態(tài)的概念圖。圖中,l為行駛車(chē)輛,2為車(chē)體,3為作為搭載機(jī)構(gòu)的一例 的座椅,4為車(chē)軸,5為車(chē)輪,Gl為整體重心,G2為乘客重心,g為重力, Fc為離心力,V為鉛直軸,E為平衡軸,B為車(chē)體軸,S為搭乘車(chē)軸,T 為輪距。
在圖18 (a)中,行駛車(chē)輛1為車(chē)軸4及車(chē)輪5與車(chē)體2連接且在車(chē)體2上載置有座椅3的行駛車(chē)輛。當(dāng)該行駛車(chē)輛1轉(zhuǎn)彎時(shí),由于在車(chē)體2
和乘客M上作用有離心力Fc,因此,如果這樣加速,則車(chē)體2和乘客M 將會(huì)在離心力Fc的作用下向外側(cè)傾倒。因此,需要讓車(chē)體2從鉛直軸V 大幅度向內(nèi)側(cè)傾斜,使虛線(xiàn)E〃S與地面交叉的點(diǎn)處于車(chē)輪的輪距內(nèi),并使 整體重心G1位于平衡軸E上,以防止傾倒,保持平衡。 [專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利特開(kāi)2005-145296號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
但是,如圖17 (b)所示,當(dāng)使車(chē)體2從平衡軸E大幅度向前方傾斜 以保持平衡時(shí),乘客要受到向前方的力Ff。此時(shí),即使正在加速,也會(huì)感 覺(jué)到向前方的力Ff。對(duì)于乘客而言,向前方的力Ff是不自然的,因此感 到乘坐不舒服。
另外,轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客M的狀態(tài)如圖18 (b)所示。通過(guò)讓車(chē)體2從鉛直 軸V大幅度向內(nèi)側(cè)傾斜,使乘客的重心G2處于輪距T的外側(cè),從而有時(shí) 會(huì)與障礙物接觸。另外,由于乘客的視野發(fā)生傾斜,乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)的感覺(jué) 出現(xiàn)遲鈍,從而有可能影響速度和方向盤(pán)等的操作。
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題,提供能夠移動(dòng)乘客搭載部、或?qū)⒊?客搭載部控制為任意姿態(tài)、以與施加在乘客搭載部上的慣性力或離心力平 衡的行駛車(chē)輛。
因此,本發(fā)明提供一種行駛車(chē)輛,具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn) 動(dòng)且配置在單軸上的車(chē)輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載 部,其特征在于,裝備有檢測(cè)所述車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、和對(duì)所 述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),所述 乘客搭載部與由所述行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生的慣性力或離心力 相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng),以與所述慣性力或離心力平衡。
另外,其特征在于,所述車(chē)體具有懸吊支承所述乘客搭載部的乘客搭 載支承部。
另外,其特征在于,在低于所述乘客搭載部和所述乘客的重心的位置 處,利用減震機(jī)構(gòu)連接所述車(chē)體和所述乘客搭載部。
另外,其特征在于,所述車(chē)體具有支承所述乘客搭載部的乘客搭載支承部,所述乘客搭載部與所述乘客搭載支承部之間放置有球體,并通過(guò)彈 簧進(jìn)行連接。
另外,其特征在于,所述乘客搭載支承部在周緣具有遮擋部。 另外,其特征在于,所述乘客搭載支承部中儲(chǔ)存有液體。 另外,本發(fā)明提供一種行駛車(chē)輛,具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn) 動(dòng)且配置在單軸上的車(chē)輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載 部,其特征在于裝備有檢測(cè)所述車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、利用所 述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值對(duì)車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制 機(jī)構(gòu)、以及與所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客 搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)。
另外,其特征在于,所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài) 的乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢 測(cè)的檢測(cè)值及所述乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述 乘客搭載部的姿態(tài)。
另外,其特征在于,所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括檢測(cè)所述車(chē)體的加減 速的加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè) 的加減速相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài)。
另外,其特征在于,所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài) 的乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè) 的加減速及所述乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述乘 客搭載部的姿態(tài)。
本發(fā)明作為具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn)動(dòng)且配置在單軸上的車(chē) 輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載部,裝備有檢測(cè)所述車(chē) 體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、和對(duì)所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài) 進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),所述乘客搭載部與由所述行駛車(chē)輛的加減 速或轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生的慣性力或離心力相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng),以與所述慣性力或 離心力平衡,因此在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,從而可以減 輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。
另外,由于所述車(chē)體具有懸吊支承所述乘客搭載部的乘客搭載支承 部,因此會(huì)自動(dòng)傾斜以與慣性力或離心力平衡,因此不需要使用多余的能另外,由于在低于所述乘客搭載部和所述乘客的重心的位置處,利用 減震機(jī)構(gòu)連接所述車(chē)體和所述乘客搭載部,因此在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與 靜止時(shí)相同的力,通過(guò)調(diào)節(jié)由乘客部的重量、慣性力矩、重心高度、減震 機(jī)構(gòu)的減震能力等所確定的固有頻率,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的 負(fù)擔(dān)。另外,由于在車(chē)體與乘客搭載部之間設(shè)置減震機(jī)構(gòu),因此相對(duì)于車(chē)-體軸的迅速變化,可以減緩乘客的姿態(tài)變化。
另外,由于所述車(chē)體具有支承所述乘客搭載部的乘客搭載支承部,所 述乘客搭載部與所述乘客搭載支承部之間放置有球體,并通過(guò)彈簧進(jìn)行連 接,因此在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,通過(guò)調(diào)節(jié)由乘客部的 重量、慣性力矩、重心高度、低面的曲率半徑所確定的固有頻率,可以減 輕由于慣性力或離心力的急劇變化對(duì)乘客的負(fù)擔(dān),可以在與車(chē)體連接時(shí)減 少兩面的摩擦,同時(shí)由于慣性力或離心力自動(dòng)傾斜,從而不需要能量。
另外,由于所述乘客搭載支承部在周緣具有遮擋部,因此該球不會(huì)從 車(chē)體的上端面與座椅的底面之間的空間飛出。
另外,由于所述乘客搭載支承部中儲(chǔ)存有液體,因此可以使其具有減 震功能,可以將減震系數(shù)作為參數(shù),調(diào)節(jié)固有頻率。
另外,本發(fā)明作為具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn)動(dòng)且配置在單軸 上的車(chē)輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載部,裝備有檢測(cè) 所述車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、利用所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢 測(cè)值對(duì)車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)、以及與所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè) 機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)控制 機(jī)構(gòu),因此,通過(guò)變更乘客搭載部的姿態(tài),可以在行駛車(chē)輛的加速度發(fā)生 變化時(shí)任意設(shè)定乘客所感覺(jué)到的加速度,從而能夠平穩(wěn)地移動(dòng)乘客,同時(shí) 能夠自由地設(shè)定乘客的姿態(tài)。另外,乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)可以與已有的車(chē)體 姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)連接,因此有利于減少成本。
另外,由于所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿 態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè) 值及所述乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載 部的姿態(tài),因此能夠進(jìn)行更高精度的控制。另外,由于所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括檢測(cè)所述車(chē)體的加減速的加速 度檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的加減速 相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài),因此通過(guò)只采用加速度計(jì)的簡(jiǎn)單的 結(jié)構(gòu),就可以進(jìn)行控制。
另外,由于所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿 態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的加減速 及所述乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部 的姿態(tài),因此能夠進(jìn)行更高精度的控制。
圖1為第一實(shí)施方式的概念圖。
圖2為表示第一實(shí)施方式的第一實(shí)施例的圖。 圖3為表示第一實(shí)施方式的第一實(shí)施例的圖。 圖4為表示第一實(shí)施方式的第二實(shí)施例的圖。 圖5為表示第一實(shí)施方式的第二實(shí)施例的圖。 圖6為第二實(shí)施方式的概念圖。 圖7為表示第二實(shí)施方式的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的圖。 圖8為表示第二實(shí)施方式的控制流程的圖。 圖9為表示第二實(shí)施方式的第一實(shí)施例的圖。 圖IO為表示第二實(shí)施方式的第一實(shí)施例的圖。 圖11為表示第二實(shí)施方式的第二實(shí)施例的圖。 圖12為表示第二實(shí)施方式的第二實(shí)施例的圖。 圖13為表示第二實(shí)施方式的第三實(shí)施例的圖。 圖14為表示第二實(shí)施方式的第三實(shí)施例的圖。 圖15為表示第二實(shí)施方式的第四實(shí)施例的圖。 圖16為表示第二實(shí)施方式的第四實(shí)施例的圖。 圖17為表示過(guò)去技術(shù)的圖。 圖18為表示過(guò)去技術(shù)的圖。
實(shí)施方式以下,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明作為本發(fā)明的一例的實(shí)施方式。 圖1為第一實(shí)施方式的概念圖。圖中符號(hào)與過(guò)去技術(shù)的圖17和圖18 相同。
此時(shí),本實(shí)施方式的行駛車(chē)輛1利用作為后述的檢測(cè)車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體 姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的角速度計(jì)121和加速度計(jì)122、以及控制角速度計(jì)
121和加速度計(jì)122所檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)120,對(duì)行駛 進(jìn)行控制(參照?qǐng)D7)。另外,具有使座椅3獨(dú)立于車(chē)體2朝平衡軸E的 方向傾斜的結(jié)構(gòu),以與作用在座椅3上的慣性力或離心力平衡。
通過(guò)利用這種結(jié)構(gòu),在平衡時(shí),乘客M感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力, 從而可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客的負(fù)擔(dān)。
圖2和圖3為表示第一實(shí)施方式的第一實(shí)施例的圖。圖2和圖3表示 在座椅和乘客的重心的上方設(shè)置座椅的轉(zhuǎn)彎中心、在懸吊的座椅上使用緩 沖器的例子。圖2為搭載乘客狀態(tài)的概念圖。圖3 (a)為搭載乘客部分的 放大圖,圖3 (b)為圖3 (a)的俯視圖。
圖中,l為行駛車(chē)輛,12為車(chē)體,12a為上部,12b為中間部,12c為 下部,12d為第一懸吊部,12e為第二懸吊部,13為作為乘客搭載部的一 例的座椅,14為車(chē)軸,15為車(chē)輪,16為作為減震機(jī)構(gòu)的一例的緩沖器, 17為接頭(joint)。
車(chē)體12具有上部12a、中間部12b、下部12c、第一懸吊部12d、和 第二懸吊部12e。
作為乘客搭載支承部的一例的上部12a設(shè)計(jì)成從座椅13的上方向后 迂回座椅13的靠背13b的彎曲形狀,上端經(jīng)由接頭17與第一懸吊部12d 和第二懸吊部12e連接,下端在座椅13的后方經(jīng)由接頭17與中間部12b 和緩沖器16連接。作為第一懸吊部12d和第二懸吊部12e的連接點(diǎn)的上 端是座椅13的旋轉(zhuǎn)中心。
中間部12b具有彎曲部12bl和放射狀部12b2。彎曲部12bl在座椅 13的稍下方迂回座椅座面43c,從一方的側(cè)部經(jīng)由后方向另一方的側(cè)部彎 曲延伸。放射狀部12b2連接下部12c的上端和彎曲部12bl。在本例的放 射狀部12b2中,其中一根從下部12c的上端向上部12a與彎曲部12bl的 交點(diǎn)延伸,剩下的兩根從下部12c的上端向彎曲部12bl的端部延伸,分別經(jīng)由接頭47進(jìn)行連接。中間部12b與座椅13經(jīng)由緩沖器16和接頭17 進(jìn)行連接。在本例中,其中一根在上部12a與彎曲部12bl的交點(diǎn)和座椅 座面13c之間連接,剩下的兩根連接彎曲部12bl的端部和座椅座面13c的左右前方。下部12c的上端位于中間部12b的放射狀部12b2的中心,下端支承 車(chē)軸14。第一懸吊部12d經(jīng)由接頭連接上部12a的上端和座椅13的頭枕 13a。這樣,座椅13處于從上部13a的上端吊起的狀態(tài)。第二懸吊部12e 連接上部12a的上端和中間部12b的彎曲部12bl。利用這種結(jié)構(gòu),在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,通過(guò)調(diào)節(jié) 由乘客部的重量、慣性力矩、重心高度、緩沖器的減震能力等所確定的固 有頻率,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。另外,由于在車(chē)體與座 椅之間設(shè)置緩沖器,因此相對(duì)于車(chē)體軸的迅速變化,可以減緩乘客的姿態(tài) 變化。接著,說(shuō)明第一實(shí)施方式的第二實(shí)施例。圖4和圖5表示采用球面和 球的例子。圖4為搭載乘客狀態(tài)的概念圖。圖5 (a)為座椅驅(qū)動(dòng)部分的放 大圖。圖5 (b)為圖5 (a)的俯視圖。圖中,1為行駛車(chē)輛,22為車(chē)體,22a為上端面,22b為遮擋部,23 為作為乘客搭載部的一例的座椅,23a為底面,23b為彈簧安裝部,24為 車(chē)軸,25為車(chē)輪,26為球,27為彈簧,28為液體。車(chē)體22在上部具有作為乘客搭載支承部的一例的球面狀的上端面 22a,在上端面的周緣具有遮擋部22b,利用彈簧29與座椅23連接。座椅 23具有球面狀的底面23a。車(chē)體22的上端面22a與座椅23的底面23a之 間放置有球26。在車(chē)體22的上端面22a的周緣設(shè)置有遮擋部22b,在該 遮擋部22b與座椅23的彈簧安裝部23b之間,沿徑方向設(shè)置有彈簧27。 另外,在車(chē)體22的球面上的上端面22a儲(chǔ)存有液體28。利用這種結(jié)構(gòu),在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,通過(guò)調(diào)節(jié) 由乘客部的重量、慣性力矩、重心高度、底面的曲率半徑、液體的粘性所 確定的固有頻率,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。另外,由于在 車(chē)體22的上端面22a設(shè)置有遮擋部22b,因此該球26不會(huì)從車(chē)體22的上 端面22a與座椅23的底面23a之間的空間飛出。另外,由于在該遮擋部22b與座椅23的彈簧安裝部23b之間,沿徑方向設(shè)置有彈簧27,因此可 以連接車(chē)體22與座椅23。然后,由于車(chē)體22的上端面22a與座椅23的 底面23a之間放置有球26,因此可以減小兩個(gè)面之間的摩擦。另外,由于 儲(chǔ)存有液體28,因此可以賦予緩沖能力。另外,通過(guò)采用對(duì)于相對(duì)速度具 有連續(xù)特性的液體的粘性摩擦,而不是釆用對(duì)于相對(duì)速度具有不連續(xù)特性 的靜摩擦、動(dòng)摩擦,姿態(tài)可以平穩(wěn)變化。接著,作為第二實(shí)施方式,說(shuō)明采用乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的情況。圖6為第二實(shí)施方式的概念圖。第二實(shí)施方式的加速時(shí)的控制后乘客 狀態(tài)與圖1相同。圖6表示第二實(shí)施方式的轉(zhuǎn)彎時(shí)的控制后乘客的狀態(tài)。 圖中符號(hào)與過(guò)去技術(shù)的圖17和圖18相同。加速時(shí)的控制后乘客M的狀態(tài)與圖1相同,使座椅向后方傾斜,以 使搭乘軸S具有與平衡軸E相同的傾斜角。通過(guò)這樣的控制,消除施加在乘客M上的慣性力,從而感覺(jué)與靜止 狀態(tài)時(shí)相同。另外,如果控制座椅3進(jìn)一步向后方傾斜,可以感覺(jué)到向后 的力,從而感覺(jué)到加速度。即,通過(guò)變更乘客M的座椅3的姿態(tài),可以 任意設(shè)定在行駛車(chē)輛1的加速度發(fā)生變化時(shí)、乘客M感覺(jué)的加速度,因 此能夠平穩(wěn)地移動(dòng)乘客M,同時(shí)可以自由設(shè)定乘客M的姿態(tài)。圖6表示轉(zhuǎn)彎時(shí)的控制后乘客M的狀態(tài),向側(cè)方轉(zhuǎn)動(dòng)座椅3,控制車(chē) 體軸B,以使從正面觀(guān)察時(shí)乘客M的姿態(tài)處于鉛直方向。通過(guò)這樣控制,可以使乘客M總是在以直立方向的狀態(tài)轉(zhuǎn)彎,因而 乘客M不出會(huì)到輪距T的外側(cè)。另外,也可以在感覺(jué)到一定程度的離心 力的情況下轉(zhuǎn)彎,從而可以實(shí)際感覺(jué)到正在轉(zhuǎn)彎。即,通過(guò)變更乘客M的 座椅3的姿態(tài),對(duì)于行駛車(chē)輛1的轉(zhuǎn)彎半徑和速度變化,能夠平穩(wěn)地移動(dòng) 乘客M,同時(shí)可以自由設(shè)定乘客M的姿態(tài)。接著,利用圖7說(shuō)明這種行駛車(chē)輛的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。圖7為表示第 二實(shí)施方式的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的圖。圖中,110為行駛車(chē)輛控制系統(tǒng),120 為車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),121為作為車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的角速度計(jì), 122為作為車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的加速度計(jì),123為操作機(jī)構(gòu),124 為車(chē)體ECU, 125為車(chē)體姿態(tài)控制用促動(dòng)器,130為作為乘客姿態(tài)控制機(jī) 構(gòu)的一例的座椅姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),131為座椅相對(duì)傾斜角測(cè)定裝置,132為座椅ECU, 133為座椅傾斜角調(diào)整用促動(dòng)器。本實(shí)施方式的行駛車(chē)輛1利用作為檢測(cè)車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的角速度計(jì)121和加速度計(jì)122、和對(duì)角速度計(jì)121和加速度計(jì)122 所檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)120,對(duì)行駛進(jìn)行控制。 另外,作為車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的一例的座椅姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)130與作為車(chē)體 姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的座椅相對(duì)傾斜角測(cè)定裝置131所檢測(cè)的傾斜角、上 述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)120所檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)、尤其是加速度計(jì)122所檢測(cè) 的加減速、或者與操縱桿等操作機(jī)構(gòu)123的操作對(duì)應(yīng)地來(lái)控制作為乘客搭 載部的一例的座椅3的姿態(tài)。車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)120利用車(chē)體ECU124,對(duì)2軸的角速度計(jì)121所 檢測(cè)的車(chē)體傾斜角速度和3軸的加速度計(jì)122所檢測(cè)的加速度或來(lái)自操縱 桿等操作機(jī)構(gòu)123的操作信息進(jìn)行運(yùn)算,將指令值輸出到車(chē)體姿態(tài)控制用 促動(dòng)器125,由此對(duì)車(chē)體2進(jìn)行控制。另外,車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)120與座 椅姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)130連接,從車(chē)體ECU124向座椅ECU132輸出車(chē)體傾斜 角和加速度,從座椅控制機(jī)構(gòu)130向車(chē)體ECU124輸出車(chē)體傾斜角 位置 目標(biāo)修正量,由此可以在考慮座椅3的相對(duì)傾斜角的情況下對(duì)車(chē)體的姿態(tài) 進(jìn)行控制。座椅姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)130可以與已有的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)120連接,利 用座椅ECU132,對(duì)作為乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一例的2軸的座椅相對(duì)傾斜 角測(cè)定裝置131所測(cè)定的與車(chē)體間的座椅相對(duì)傾斜角、以及來(lái)自車(chē)體姿態(tài) 控制機(jī)構(gòu)120的車(chē)體ECU124的車(chē)體傾斜角和加速度進(jìn)行運(yùn)算,將車(chē)體傾 斜角目標(biāo)修正量輸出到車(chē)體ECU124,同時(shí)將指令值輸出到座椅傾斜角調(diào) 整用促動(dòng)器133,由此控制座椅傾斜角。另外,作為對(duì)車(chē)體ECU124的輸 入,既可以單獨(dú)使用角速度計(jì)121、加速度計(jì)122或操作機(jī)構(gòu)123,也可 以對(duì)其進(jìn)行各種組合后使用。接著,說(shuō)明這種控制機(jī)構(gòu)的流程圖。圖8為表示第二實(shí)施方式的控制 流程的圖。首先,在步驟l,利用車(chē)體搭載的加速度計(jì)122測(cè)定加速度的 方向(Sl)。接著,在步驟2,計(jì)算車(chē)體傾斜角的目標(biāo)值(平衡角度)(S2)。 接著,在步驟3,根據(jù)車(chē)體搭載的加速度計(jì)122和角速度計(jì)121的測(cè)定值 計(jì)算車(chē)體傾斜角(S3)。接著,在步驟4,執(zhí)行后述的座椅傾斜角調(diào)整處理(S4)。接著,在步驟5,判斷車(chē)體傾斜角的測(cè)定值與修正目標(biāo)值是否相等 和各自的時(shí)間變化率是否相等(S5)。如果判斷結(jié)果表明車(chē)體傾斜角的測(cè) 定值與修正目標(biāo)值相等、各自的時(shí)間變化率也相等,則回到起點(diǎn)。如果判 斷結(jié)果表明車(chē)體傾斜角的測(cè)定值與修正目標(biāo)值不相等、或者各自的時(shí)間變化率不相等,則進(jìn)入到步驟6。在步驟6,計(jì)算接近車(chē)體傾斜角的目標(biāo)值 所需的促動(dòng)器輸出值(S6)。最后,基于在步驟6所計(jì)算的結(jié)果,在步驟7, 輸出到車(chē)體姿態(tài)控制用促動(dòng)器(S7)。這里,說(shuō)明步驟4的座椅傾斜角調(diào)整處理。首先,在步驟41,根據(jù)車(chē) 體的加速度方向和車(chē)體傾斜角,計(jì)算座椅傾斜角的目標(biāo)值(S41)。接著, 在步驟42,利用設(shè)置在車(chē)體與座椅之間的座椅相對(duì)傾斜角測(cè)定裝置,測(cè)定 座椅傾斜角(S42)。接著,在步驟43,計(jì)算與伴隨座椅傾斜的重心移動(dòng)相 對(duì)應(yīng)的車(chē)體傾斜角目標(biāo)值的修正量(S43)。接著,在步驟44,判斷車(chē)體傾 斜角的測(cè)定值與目標(biāo)值是否相等以及各自的時(shí)間變化率是否相等(S44)。 如果判斷結(jié)果表明車(chē)體傾斜角的測(cè)定值與目標(biāo)值相等、各自的時(shí)間變化率 也相等,則結(jié)束座椅傾斜角調(diào)整處理。如果車(chē)體傾斜角的測(cè)定值與目標(biāo)值 不相等、或者各自的時(shí)間變化率不相等,則在步驟45,計(jì)算接近車(chē)體傾斜 角的目標(biāo)值所需的促動(dòng)器輸出值(S45)。最后,基于在步驟45計(jì)算的結(jié) 果,在步驟46輸出到座椅傾斜角控制用促動(dòng)器輸出(S46)。接著,說(shuō)明這種第二實(shí)施方式的各種實(shí)施例。首先,說(shuō)明第二實(shí)施方 式的第一實(shí)施例。圖9和圖10表示在從上方懸吊座椅上采用桿型促動(dòng)器 的例子。圖9為搭載乘客的狀態(tài)的概略圖。圖10 (a)為乘客搭載部分的 放大圖。圖10 (b)為圖10 (a)的俯視圖。圖中,l為行駛車(chē)輛,62為車(chē)體,62a為上部,62b為中間部,62c為 下部,62d為第一懸吊部,62e為第二懸吊部,63為作為乘客搭載部的一 例的座椅,64為車(chē)軸,65為車(chē)輪,66為促動(dòng)器,67為接頭。該結(jié)構(gòu)中,將圖2和圖3所示的第一實(shí)施方式的第一實(shí)施例的緩沖器 16改換為促動(dòng)器66,作為這種結(jié)構(gòu),通過(guò)控制促動(dòng)器46,可以將座椅13 控制在任意的傾斜角。因此,乘客搭載部可以對(duì)應(yīng)于行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎動(dòng)作所產(chǎn)生的 慣性力或離心力進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡,因此在平衡時(shí),乘客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。另 外,在保持停止時(shí)和一定速度行駛時(shí)的直立姿態(tài)時(shí),不需要能量。
接著,說(shuō)明第二實(shí)施方式的第二實(shí)施例。圖11和圖12表示采用電磁
力的例子。圖U為搭載乘客的狀態(tài)的概略圖。圖12 (a)為座椅驅(qū)動(dòng)部分 的放大圖。圖12 (b)為圖12 (a)的俯視圖。
圖中,l為行駛車(chē)輛,72為車(chē)體,72a為上端面,72b為遮擋部,72c 為線(xiàn)圈安裝部,73為作為乘客搭載部的一例的座椅,73a為底面,73b為 彈簧安裝部,74為車(chē)軸,75為車(chē)輪,76為線(xiàn)圈,77為永久磁鐵,78為球, 79為彈簧。
車(chē)體72在上部具有球面狀的上端面72a,在上端面的緣部具有遮擋部 72b,在該上端面72a的下方具有設(shè)置多個(gè)線(xiàn)圈76的線(xiàn)圈安裝部72c,通 過(guò)彈簧79與座椅73連接。座椅73具有球面狀的底面73a,在該底面73a, 與安裝在車(chē)體72的線(xiàn)圈安裝部72a上的線(xiàn)圈相向地配置永久磁鐵77。在 車(chē)體72的上端面72a與座椅73的底面73a之間,放置有非磁性的球78。 在車(chē)體72的上端面72a設(shè)置遮擋部72b,在該遮擋部72b與座椅73的彈 簧安裝部73b之間,沿徑方向設(shè)置有彈簧79。
利用這種結(jié)構(gòu),通過(guò)控制安裝在車(chē)體72的線(xiàn)圈安裝部72c上的線(xiàn)圈 76的電流分配,可以將座椅73控制在任意的傾斜角。另外,由于在車(chē)體 72的上端面72a設(shè)置遮擋部72b,因此該球78不會(huì)從車(chē)體72的上端面72a 與座椅73的底面73a之間的空間飛出。另外,由于在該遮擋部72b與座 椅73的彈簧安裝部73b之間沿徑方向設(shè)置有彈簧79,因此可以連接車(chē)體 72與座椅73。然后,由于在車(chē)體72的上端面72a與座椅73的底面73a 之間放置有非磁性的球78,因此可以減小兩面之間的摩擦。另外,在維持 停止時(shí)和一定速度行駛時(shí)的直立姿態(tài)時(shí),不需要能量。
因此,乘客搭載部可以對(duì)應(yīng)于行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎動(dòng)作所產(chǎn)生的 慣性力或離心力進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡,因此在平衡時(shí),乘 客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。
接著,說(shuō)明第三實(shí)施方式。圖13和圖M表示采用桿型促動(dòng)器的例子。 圖13為搭載乘客的狀態(tài)的概略圖。圖14 (a)為座椅驅(qū)動(dòng)部分的放大圖。 圖14 (b)為圖14 (a)的俯視圖。圖中,1為行駛車(chē)輛,82為車(chē)體,82a為主框架,82b為座椅安裝框 架,83為作為乘客搭載部的一例的座椅,84為車(chē)軸,85.為車(chē)輪,86為促 動(dòng)器,87為彈簧,88為接頭。
車(chē)體82由主框架82a和座椅安裝框架82b構(gòu)成。座椅安裝框架82b 設(shè)置在座椅83的下部的對(duì)角線(xiàn)上,主框架82a經(jīng)由萬(wàn)向接頭(7二/《一 廿,- 3 O卜)等的接頭88,連接座椅安裝框架82b的對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn)和 車(chē)軸84。另外,促動(dòng)器86采用滾珠絲杠或電磁促動(dòng)器等,經(jīng)由接頭88 連接主框架82a的大致中間部和座椅安裝框架82b的前進(jìn)方向側(cè)一端。另 外,彈簧87經(jīng)由接頭88連接主框架82a的大致中間部和座椅安裝框架82b 的前進(jìn)方向后側(cè)一端。
利用這種結(jié)構(gòu),通過(guò)使促動(dòng)器86伸縮,可以將座椅83控制在任意的 傾斜角。另外,通過(guò)設(shè)置彈簧87,在維持停止時(shí)和一定速度行駛時(shí)的直立 姿態(tài)時(shí),不需要能量,同時(shí)可以防止促動(dòng)器86出現(xiàn)故障時(shí)向后傾倒。
因此,乘客搭載部可以對(duì)應(yīng)于行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎動(dòng)作所產(chǎn)生的 慣性力或離心力進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡,因此在平衡時(shí),乘 客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。
接著,說(shuō)明第四實(shí)施方式。圖15和圖16表示采用滑動(dòng)促動(dòng)器的例子。 圖15為搭載乘客的狀態(tài)的概略圖。圖16 (a)為座椅驅(qū)動(dòng)部分的放大圖。 圖16 (b)為圖16 (a)的俯視圖。
圖中,l為行駛車(chē)輛,92為車(chē)體,92a為上端部,92b為中間部,92c 為下部,92d為導(dǎo)軌,93為作為乘客搭載部的一例的座椅,94為車(chē)軸,95 為車(chē)輪,96為促動(dòng)器,96a為棒狀部,96b為臺(tái)狀部,97為移動(dòng)體,98為 彈簧,99為接頭。
車(chē)體92具有四方形的上端部92a、與車(chē)軸94連接的下部92c、以及 連接上端部92a的四方形頂點(diǎn)與下部92c的中間部92b,在該上端部92a 的各邊上面設(shè)置有導(dǎo)軌92d。在各導(dǎo)軌92d上設(shè)置有各移動(dòng)體97,各移動(dòng) 體97與促動(dòng)器96結(jié)合。促動(dòng)器96釆用滾珠絲杠型或電磁型,具有與相 向的2邊上的移動(dòng)體97結(jié)合的正交的2根棒狀部96a、和可以分別相對(duì)棒 狀部96a移動(dòng)地連接的臺(tái)狀部96b。彈簧98經(jīng)由球接頭或萬(wàn)向接頭等的接 頭99,設(shè)置在車(chē)體92的中間部92b和下部92c的交點(diǎn)與促動(dòng)器96的臺(tái)狀部96b之間,將促動(dòng)器96的臺(tái)狀部96b推壓到車(chē)體92的下部92c的延長(zhǎng)線(xiàn)上。
利用這種結(jié)構(gòu),通過(guò)控制促動(dòng)器96,可以將座椅93控制移動(dòng)到車(chē)體 92的上端部92a內(nèi)的任意位置。另外,通過(guò)安裝彈簧98,在維持停止時(shí) 和一定速度行駛時(shí)的直立姿態(tài)時(shí),不需要能量,同時(shí)可以在促動(dòng)器96出 現(xiàn)故障時(shí)輔助保持姿態(tài)。
因此,乘客搭載部可以對(duì)應(yīng)于行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎動(dòng)作所產(chǎn)生的 慣性力或離心力進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡,因此在平衡時(shí),乘 客感覺(jué)到與靜止時(shí)相同的力,可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)
工業(yè)實(shí)用性
如上所述,本發(fā)明的行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī) 構(gòu)、和對(duì)車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī) 構(gòu),乘客搭載部與隨著行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的慣性力或離心力相 對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡。這樣,在平衡時(shí),乘客感覺(jué) 到與靜止時(shí)相同的力,從而可以減輕加減速或轉(zhuǎn)彎時(shí)的乘客的負(fù)擔(dān)。另外, 行駛車(chē)輛裝備有與車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)地控制乘客 搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)。這樣,可以在行駛車(chē)輛的加速度發(fā)生 變化時(shí)任意設(shè)定乘客感覺(jué)的加速度,從而能夠平穩(wěn)地移動(dòng)乘客,同時(shí)可以 自由設(shè)定乘客的姿態(tài)。另外,乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)可以與已有的車(chē)體姿態(tài)控 制機(jī)構(gòu)連接,因此有利于減少成本。
權(quán)利要求
1.一種行駛車(chē)輛,具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn)動(dòng)且配置在單軸上的車(chē)輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載部,其特征在于裝備有檢測(cè)所述車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、和對(duì)所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),所述乘客搭載部與由所述行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生的慣性力或離心力相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng),以與所述慣性力或離心力平衡。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行駛車(chē)輛,其特征在于-所述車(chē)體具有懸吊支承所述乘客搭載部的乘客搭載支承部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的行駛車(chē)輛,其特征在于在低于所述乘客搭載部和所述乘客的重心的位置處,利用減震機(jī)構(gòu)連 接所述車(chē)體和所述乘客搭載部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述車(chē)體具有支承所述乘客搭載部的乘客搭載支承部,所述乘客搭載部與所述乘客搭載支承部之間放置有球體,并通過(guò)彈簧進(jìn)行連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述乘客搭載支承部在周緣具有遮擋部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述乘客搭載支承部中儲(chǔ)存有液體。
7. —種行駛車(chē)輛,具有車(chē)體、被所述車(chē)體支承并能轉(zhuǎn)動(dòng)且配置在單軸 上的車(chē)輪、以及支承在所述車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載部,其特征在于裝備有檢測(cè)所述車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、利用所述車(chē)體姿態(tài)檢 測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值對(duì)車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)、以及與所 述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài) 的乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī) 構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值及所述 乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括檢測(cè)所述車(chē)體的加減速的加速度檢測(cè)機(jī) 構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的加減速相對(duì)應(yīng)地 控制所述乘客搭載部的姿態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的行駛車(chē)輛,其特征在于所述行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)所述乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)檢測(cè)機(jī) 構(gòu),所述乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)與所述加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的加減速及所述乘 客姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的乘客姿態(tài)相對(duì)應(yīng)地控制所述乘客搭載部的姿態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種行駛車(chē)輛,該行駛車(chē)輛具有車(chē)體(12)、被車(chē)體支承并能轉(zhuǎn)動(dòng)且配置在單軸上的車(chē)輪(15)、以及支承在車(chē)體上的搭載乘客的乘客搭載部(13),該行駛車(chē)輛裝備有檢測(cè)車(chē)體姿態(tài)的車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、和對(duì)車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的車(chē)體姿態(tài)進(jìn)行控制的車(chē)體姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),乘客搭載部與由行駛車(chē)輛的加減速或轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生的慣性力或離心力相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行移動(dòng),以與慣性力或離心力平衡。行駛車(chē)輛還具有與車(chē)體姿態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)地控制乘客搭載部的姿態(tài)的乘客姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B62J99/00GK101316736SQ20068004452
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者三木修昭, 土井克則, 堀口宗久 申請(qǐng)人:愛(ài)考斯研究株式會(huì)社