走行装置及び走行方法
【課題】搭乗者がより適切に移動速度を認識できる走行装置及び走行方法を提供する。
【解決手段】走行装置２０は、搭乗者による操作部２７の操作を検出する操作検出手段２１と、操作検出手段により検出された操作の周期を算出する周期算出手段２２と、周期算出手段により算出された操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段２３と、目標移動速度算出手段により算出された目標の移動速度となるように、走行装置の駆動を制御する制御手段２４と、を備えている。
【解決手段】走行装置２０は、搭乗者による操作部２７の操作を検出する操作検出手段２１と、操作検出手段により検出された操作の周期を算出する周期算出手段２２と、周期算出手段により算出された操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段２３と、目標移動速度算出手段により算出された目標の移動速度となるように、走行装置の駆動を制御する制御手段２４と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗者を乗せて走行する走行装置及び走行方法に関し、より詳細には、搭乗者が適切に移動速度を認識することができる走行装置及び走行方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搭乗者による操作部の操作に基づいて、搭乗者を乗せて走行する走行装置が知られている。また、歩行タイミングをオペレータに対して、一定タイミング毎に電子音で知らせる歩行速度指示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６３３２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の走行装置において、例えば、搭乗者が操作部を一度操作して、その後、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合、徐徐に、搭乗者の速度感覚は低下する傾向にある。一方、上記特許文献１に示す歩行速度指示装置は、上述の如く、オペレータが歩行するための歩行タイミングを、単に知らせるためのものである。
【０００５】
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、搭乗者がより適切に移動速度を認識できる走行装置及び走行方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出手段を備え、搭乗者を乗せて走行する走行装置であって、前記操作検出手段により検出された前記操作の周期を算出する周期算出手段と、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段と、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする走行装置であってもよい。
この一態様において、前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期と、歩行周期に従って予め設定された周期マップと、に基づいて、前記目標の移動速度を算出してもよい。
この一態様において、前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期が短くなるに従って、前記目標の移動速度を増加させてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、一定の移動速度が所定時間以上継続されたときに、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出工程を含み、搭乗者を乗せて走行する走行方法であって、前記操作検出工程で検出された前記操作の周期を算出する周期算出工程と、前記周期算出工程で算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出工程と、前記目標移動速度算出工程で算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御工程と、を含む、ことを特徴とする走行方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搭乗者がより適切に移動速度を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す正面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図３】移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示す周期マップの一例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る走行装置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５】（ａ）操作レバーの傾斜における変化状態の一例を示す図である。（ｂ）走行装置の移動速度Ｖにおける変化状態の一例を示す図である。（ｃ）音出力装置から、移動速度Ｖに応じた周期Ｔで発生する音の一例を示す図である。（ｄ）振動装置から、移動速度Ｖに応じた周期Ｔで発生する振動の一例を示す図である。（ｅ）移動速度Ｖに応じた周期Ｔで移動速度を変化させた状態の一例を示す図である。
【図６】走行装置の移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示す周期マップの一変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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実施形態を挙げて説明する。
（第１実施形態）
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す正面図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す側面図である。本実施形態に係る走行装置１０は、例えば、車両本体１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１に回転自在に支持される一対の車輪２Ｌ、２Ｒを備える同軸二輪車として構成されている。また、走行装置１０は、車両本体１と、左右一対の車輪２Ｌ、２Ｒと、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒと、操作レバー４と、を備えている。
【００１１】
なお、本明細書において、ピッチ軸とは、一対の車輪２Ｌ、２Ｒの車軸に相当する軸である。また、ロール軸とは、車両本体１の中心を通り、走行装置１０の走行方向と平行をなす軸である。
【００１２】
車両本体１の一対の側面には、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒが夫々取り付けられている。各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒは、各車輪２Ｌ、２Ｒを独立して回転駆動する。各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒは、例えば、車輪駆動モータと、その車輪駆動モータの回転力を減速して各車輪２Ｌ、２Ｒへ伝達する減速機と、によって構成することができる。
【００１３】
車両本体１は、操作レバー４をロール軸方向へ回転自在に支持する。車両本体１の上面には、操作レバー４の左右両側に搭乗者の足を夫々乗せることができる２つのステップ部１ａ、１ｂが設けられている。
【００１４】
操作レバー４が、ピッチ軸方向（前後方向）へ傾斜されると、走行装置１０の前進又は後退操作が実行され、ロール軸方向（左右方向）へ傾斜されると、走行装置１０の旋回操作が実行される。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。本実施形態に係る走行装置１０は、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒと、制御装置５と、角度検出センサ６と、左右一対の車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒと、姿勢センサユニット８と、左右一対の駆動回路９Ｌ、９Ｒと、ライト装置１３と、音出力装置１４と、振動装置１５と、表示装置１６と、送風装置１７と、を備えている。
【００１６】
角度検出センサ６は、操作レバー４の回動軸に取り付けられている。また、角度検出センサ６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６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４が回動されたとき、その操作量及び操作方向を検出する。
【００１７】
操作レバー４が操作されると、角度検出センサ６は、その操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置５に対して供給する。そして、制御装置５は、角度検出センサ６からの操作信号に応じて、一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒの駆動を制御し、左右の車輪２Ｌ、２Ｒに回転差を生じさせる。これにより、走行装置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。
【００１８】
左右の車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒは、左右の車輪２Ｌ、２Ｒに夫々配設されており、各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度を夫々検出する。車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒは、検出した各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度を、制御装置５に対して供給する。
【００１９】
姿勢センサユニット８は、車両本体１に配設されており、走行装置１０の走行時における車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度、加速度等を検出することができる。姿勢センサユニット８は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等から構成されている。
【００２０】
操作レバー４が前方もしくは後方に傾斜すると、車両本体１も操作レバー４に連動して同方向へ傾斜する。姿勢センサユニット８は、かかる操作レバー４の傾斜に対応した車両本体１のピッチ角度やピッチ角速度（姿勢値）を検出することができる。
【００２１】
制御装置５は、姿勢センサユニット８によって検出された車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等に基づいて、操作レバー４の傾斜方向（前方又は後方）及び対応する移動速度を算出する。そして、制御装置５は、算出した傾斜方向へ及び移動速度で、走行装置１０が移動するように、各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。これにより、走行装置１０は、所望の移動速度で前進又は後進することができる。
【００２２】
一対の駆動回路９Ｌ、９Ｒは、車両本体１に内蔵されており、左右の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを夫々駆動する。また、車両本体１には、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して駆動制御するための制御信号を出力する制御装置５が設けられている。
【００２３】
制御装置５は、姿勢センサユニット８からの検出信号、角度検出センサ６からの操作信号、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３Ｌ、３Ｒに対して出力する。
【００２４】
制御装置５は、走行装置１０の移動速度Ｖを算出する移動速度算出部１１と、移動速度算出部１１により算出される移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する周期算出部１２と、を備えている。なお、制御装置５は、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるマイクロコンピュータを、中心にして構成されている。また、移動速度算出部１１及び周期算出部１２は、例えば、上記ＲＯＭに記憶され、上記ＣＰＵによって実行されるプログラムによって実現することができる。
【００２５】
移動速度算出部１１は、車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒからの各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度に基づいて、周知の演算処理を行い、走行装置１０の移動速度Ｖを算出する。移動速度算出部１１は、算出した移動速度Ｖを周期算出部１２に対して出力する。
【００２６】
周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、予め設定された周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。この周期マップは、走行装置１０の移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示すマップであり、例えば、人が通常、歩く若しくは走る際の歩行周期（歩行ピッチ）に基づいて、設定されている。また、この周期マップは、例えは、移動速度Ｖが増加するに従って、その周期Ｔが徐徐に短縮し、そのピッチが速くなるように設定されている（図３）。これは、人の歩行速度が増加するに従って、その歩行周期が短くなる（歩行ピッチが速くなる）という人の歩行周期の性質に基づいたものである。周期算出部１２は、算出した周期Ｔに応じた周期信号を、後述のライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は、送風装置１７に対して出力する。
【００２７】
ライト装置１３は、搭乗者が視認できる、例えば、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、光を点灯又は点滅させる。また、ライト装置１３は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで光を点滅等させることができる。なお、ライト装置１３は、周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで、例えば、明／暗、色の変化（赤／青等）を繰り返してもよい。
【００２８】
音出力装置１４は、例えば、スピーカ装置で構成され、搭乗者が聴くことができる、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、音を出力する。また、音出力装置１４は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで任意の音を出力することができる。
【００２９】
振動装置１５は、搭乗者が直接又は間接的に接触する、例えば、操作レバー４のハンドル部、車両本体１のステップ部１ａ、１ｂ等に設けられており、振動を発生させる。また、振動装置１５は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで振動を発生させることができる。
【００３０】
表示装置１６は、例えば、液晶ディスプレイ装置等で構成され、搭乗者が視認できる、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、画像を表示させる。また、表示装置１６は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで画面上の画像を動作（点滅等）させることができる。
【００３１】
送風装置１７は、例えば、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、搭乗者に対して送風を発生させる。また、送風装置１７は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで送風を発生させることができる。
【００３２】
ところで、従来の走行装置において、例えば、搭乗者が操作部を一度操作して、その後、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合、徐徐に、搭乗者の速度感覚は低下する傾向にある。
【００３３】
そこで、第１実施形態に係る走行装置１０において、制御装置５の周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、人の歩行周期に従った周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。そして、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は、送風を夫々発生させる。
【００３４】
これにより、搭乗者は、上述の如く、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合でも、人の歩行周期に従った周期で、光、音、振動、画像、送風等を認識することで、より自然な速度感覚を得つつ、走行装置１０の移動速度を認識することができる。すなわち、搭乗者はより適切に走行装置１０の移動速度を認識することができる。
【００３５】
図４は、第１実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図４及び後述の図８に示す制御処理フローは、例えば、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３６】
まず、姿勢センサユニット８は、操作レバー４の傾斜（図５（ａ））に対応した車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等を検出する（ステップＳ１００）。そして、制御装置５は、姿勢センサユニット８によって検出された車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等に基づいて、操作レバー４の傾斜方向へ及びその移動速度で、走行装置１０が移動するように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する（ステップＳ１０１）。
【００３７】
また、制御装置５の移動速度算出部１１は、車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒからの各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度に基づいて、周知の演算処理を行い、走行装置１０の移動速度Ｖ（図５（ｂ））を算出する（移動速度検出工程）（ステップＳ１０２）。
【００３８】
次に、周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、予め設定された周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する（周期算出工程）（ステップＳ１０３）。そして、周期算出部１２は、算出した周期Ｔに応じた周期信号を、例えば、音出力装置１４及び振動装置１５に対して出力する。
【００３９】
その後、音出力装置１４は、周期算出部１２からの周期信号に基づいて、その周期Ｔで音「例えば、ピッ、ピッ、・・・」を発生させる（図５（ｃ））。同様に、振動装置１５は、周期算出部１２からの周期信号に基づいて、その周期Ｔで振動「ブルッ、ブルッ、・・・」を発生させる（図５（ｄ））（移動速度伝達工程）（ステップＳ１０４）。
【００４０】
以上、第１実施形態に係る走行装置１０において、周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。そして、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を発生させる。これにより、搭乗者は、人の歩行周期に従った周期で、光、音、振動、画像、送風等を認識することで、より自然な速度感覚を得つつ、走行装置１０の移動速度を認識することができる。すなわち、搭乗者はより適切に走行装置１０の移動速度を認識することができる。
【００４１】
次に第１実施形態に係る走行装置１０の変形例について、詳細に説明する。
【００４２】
上記第１実施形態において、制御装置（速度制御部）５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、走行装置１０の移動速度を変化（例えば、脈動）させるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい（図５（ｅ））。
【００４３】
上記第１実施形態において、制御装置（方向制御部）５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、走行装置１０が蛇行するように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい。
【００４４】
上記第１実施形態において、制御装置５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、搭乗者が操作する操作部（操作レバー４、操作アクチュエータ等）に負荷を加えてもよく、搭乗者が直接的若しくは間接的に接触する部分に負荷を加えてもよい。
【００４５】
上記第１実施形態において、周期算出部１２の周期マップは、移動速度Ｖが第１所定速度Ｖ１以上となるとき、周期Ｔの短縮率が増加するように設定されていてもよい（図６）。これにより、移動速度Ｖが第１所定速度Ｖ１以上となり、注意すべき速度域にあることを、搭乗者はより確実に認識することができる。さらに、移動速度Ｖが第２所定速度Ｖ２以上となるとき、周期Ｔが一定となるように設定されていてもよい。これは、周期が短すぎる場合に、搭乗者がその周期を認識し難くなるからである。
【００４６】
上記第１実施形態において、制御装置５は、一定の移動速度Ｖが所定時間以上継続したときにだけ、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出し、その算出した周期Ｔで、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７を作動させてもよい。
【００４７】
上記第１実施形態において、制御装置５は、移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出し、その算出した周期Ｔで、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び送風装置１７のうち、任意の装置を組み合わせて作動させてもよい。
【００４８】
上記第１実施形態において、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を出力させつつ、その出力強度を一定周期で変化させてもよい。例えば、音出力装置１４は、３パルス毎に音圧を増加させて、音を出力してもよい。また、振動装置１５は、任意のパルス数毎に振幅等を可変させてもよい。
【００４９】
また、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を出力させつつ、さらに、その出力強度を移動速度Ｖに応じた周期Ｔ１で増加させてもよい。これにより、より広範な速度範囲で、搭乗者はその移動速度を感じることができる。
（第２実施形態）
【００５０】
図７は、本発明の第２実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。第２実施形態に係る走行装置２０は、操作部２７における操作を検出する操作検出部２１と、操作検出部２１により検出された操作の周期Ｔを算出する周期算出部２２、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する目標移動速度算出部２３、及び、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、当該走行装置２０の駆動を制御する制御部２４、を有する制御装置２５と、を備えている。
【００５１】
操作部２７は、操作レバー４、車両本体１のステップ部１ａ、１ｂ、等の搭乗者による操作が可能な任意の部材を含む。
【００５２】
操作検出部２１は、搭乗者による、操作レバー４の操作量（ロール角度）及び操作方向を検出する角度検出センサ６、車両本体１の操作量（ピッチ角度）等を検出する姿勢センサユニット８、オン・オフ操作を検出する操作スイッチ２６、等の操作部２７における操作（操作量、操作方向等）を検出できる任意の装置を含む。
【００５３】
周期算出部２２は、操作検出部２１により検出された操作部２７における操作の周期（操作周期）Ｔを算出する。例えば、搭乗者により、操作レバー４が左右方向へ揺動操作されると、周期算出部２２は、角度検出センサ６により検出された操作レバー４の操作量（ロール角度）θの変化量（ｄθ／ｄｔ）を算出し、その操作の周期Ｔを算出する。また、操作レバー４及び車両本体１のステップ部１ａ、１ｂが前後方向へ揺動操作されると、周期算出部２２は、姿勢センサユニット８により検出された車両本体１のピッチ角度の変量を算出し、その操作の周期Ｔを算出する。さらに、操作スイッチ２６がオン・オフ操作（押圧操作等）されると、周期算出部２２は、操作スイッチ２６から出力されるオン・オフ信号に基づいて、その操作の周期Ｔを算出する。周期算出部２２は、算出した操作の周期Ｔを目標移動速度算出部２３に対して出力する。
【００５４】
目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔと、上記周期マップとに基づいて、操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する。なお、この周期マップは、第１実施形態に記載の周期マップと略同一である。すなわち、第１実施形態に係る周期算出部１２は、移動速度Ｖと周期マップとに基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出しているが、第２実施形態に係る目標移動速度算出部２３は、逆に、周期Ｔと周期マップとに基づいて、その周期Ｔに応じた移動速度Ｖを算出している。目標移動速度算出部２３は、算出した目標の移動速度Ｖを、制御部２４に対して出力する。
【００５５】
制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。
【００５６】
なお、第２実施形態に係る走行装置２０において他の構成は、第１実施形態に係る走行装置１０と略同一である。したがって、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図８は、第２実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、制御装置２５は、走行装置２０の移動速度が一定となっているか否かを判断する（ステップＳ２００）。制御装置２５は、移動速度が一定となっていないと判断したとき（ステップＳ２００のＮＯ）、本制御処理を終了する。
【００５９】
一方、制御装置２５は、移動速度が一定となっていると判断したとき（ステップＳ２００のＹＥＳ）、その一定の移動速度が所定時間以上（例えば、１０分程度）、継続しているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。このように、一定の移動速度が所定時間以上、継続していることを判断することで、搭乗者の速度感覚が低下しているか否かをより確実に判断することができる。
【００６０】
制御装置２５は、一定の移動速度が所定時間以上、継続していないと判断したとき（ステップＳ２０１のＮＯ）、本制御処理を終了する。一方、制御装置２５により、一定の移動速度が所定時間以上、継続していると判断されたとき（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、角度検出センサ６は操作レバー４の操作量及び操作方向を検出する（操作検出工程）（ステップＳ２０２）。そして、角度検出センサ６は、検出した操作レバー４の操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置２５の周期算出部２２に対して出力する。
【００６１】
次に、周期算出部２２は、角度検出センサ６からの操作信号に基づいて、操作レバー４の操作量θの変化量ｄθ／ｄｔを算出し、操作レバー４における操作の周期Ｔを算出する（周期算出工程）（ステップＳ２０３）。そして、周期算出部２２は、算出した操作の周期Ｔを、目標移動速度算出部２３に対して出力する。
【００６２】
その後、目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔと、周期マップとに基づいて、操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する（目標移動速度算出工程）（ステップＳ２０４）。目標移動速度算出部２３は、算出した目標の移動速度Ｖを、制御部２４に対して出力する。
【００６３】
制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する（制御工程）（ステップＳ２０５）。
【００６４】
以上、第２実施形態に係る走行装置２０において、制御装置２５の目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作部２７における操作の周期Ｔと、人の歩行周期に従った周期マップと、に基づいて、その操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する。そして、制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。これにより、操作部２７における操作の周期Ｔを歩行周期とし、その歩行周期に最も適応した移動速度Ｖで、走行装置２０を走行させることができる。したがって、搭乗者は、自然な速度感覚に適応した操作を自ら行うことで、走行装置２０の移動速度をより自然に認識することができる。すなわち、搭乗者は、自らの操作によって、走行装置２０の移動速度をより適切に認識することができる。
【００６５】
次に、第２実施形態に係る走行装置２０の変形例について、詳細に説明する。
【００６６】
上記第２実施形態において、操作検出部２１はマイクを含んでいてもよい。この場合、周期算出部２２は、マイクにより検出された搭乗者の音声（例えば、ア、ア、・・・・等）の周期Ｔを、上記操作の周期Ｔとして算出する。
【００６７】
上記第２実施形態において、制御装置２５の制御部２４は、一定の移動速度が所定時間以上継続することを判断することなく、常時、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、上記第１及び第２実施形態において、走行装置１０、２０として同軸二輪車が適用されているが、これに限らず、車椅子型の移動装置等の搭乗者を乗せて走行する任意の車両に適用可能である。
【００７０】
また、上記第１実施形態における車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒ及び移動速度算出部１１が、特許請求の範囲に記載の移動速度検出手段に相当する。
【符号の説明】
【００７１】
１ 車両本体
２Ｌ、２Ｒ 車輪
３Ｌ、３Ｒ 車輪駆動ユニット
４ 操作レバー
５、２５ 制御装置
６ 角度検出センサ
７Ｌ、７Ｒ 車輪速度センサ
８ 姿勢センサユニット
１０、２０ 走行装置
１１ 移動速度算出部
１２、２２ 周期算出部
１３ ライト装置
１４ 音出力装置
１５ 振動装置
１６ 表示装置
１７ 送風装置
２１ 操作検出部
２３ 目標移動速度算出部
２４ 制御部
２６ 操作スイッチ
２７ 操作部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗者を乗せて走行する走行装置及び走行方法に関し、より詳細には、搭乗者が適切に移動速度を認識することができる走行装置及び走行方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搭乗者による操作部の操作に基づいて、搭乗者を乗せて走行する走行装置が知られている。また、歩行タイミングをオペレータに対して、一定タイミング毎に電子音で知らせる歩行速度指示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６３３２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の走行装置において、例えば、搭乗者が操作部を一度操作して、その後、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合、徐徐に、搭乗者の速度感覚は低下する傾向にある。一方、上記特許文献１に示す歩行速度指示装置は、上述の如く、オペレータが歩行するための歩行タイミングを、単に知らせるためのものである。
【０００５】
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、搭乗者がより適切に移動速度を認識できる走行装置及び走行方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出手段を備え、搭乗者を乗せて走行する走行装置であって、前記操作検出手段により検出された前記操作の周期を算出する周期算出手段と、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段と、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする走行装置であってもよい。
この一態様において、前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期と、歩行周期に従って予め設定された周期マップと、に基づいて、前記目標の移動速度を算出してもよい。
この一態様において、前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期が短くなるに従って、前記目標の移動速度を増加させてもよい。
この一態様において、前記制御手段は、一定の移動速度が所定時間以上継続されたときに、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出工程を含み、搭乗者を乗せて走行する走行方法であって、前記操作検出工程で検出された前記操作の周期を算出する周期算出工程と、前記周期算出工程で算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出工程と、前記目標移動速度算出工程で算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御工程と、を含む、ことを特徴とする走行方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搭乗者がより適切に移動速度を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す正面図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図３】移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示す周期マップの一例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る走行装置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５】（ａ）操作レバーの傾斜における変化状態の一例を示す図である。（ｂ）走行装置の移動速度Ｖにおける変化状態の一例を示す図である。（ｃ）音出力装置から、移動速度Ｖに応じた周期Ｔで発生する音の一例を示す図である。（ｄ）振動装置から、移動速度Ｖに応じた周期Ｔで発生する振動の一例を示す図である。（ｅ）移動速度Ｖに応じた周期Ｔで移動速度を変化させた状態の一例を示す図である。
【図６】走行装置の移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示す周期マップの一変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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実施形態を挙げて説明する。
（第１実施形態）
【００１０】
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す正面図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る走行装置の概略を示す側面図である。本実施形態に係る走行装置１０は、例えば、車両本体１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１に回転自在に支持される一対の車輪２Ｌ、２Ｒを備える同軸二輪車として構成されている。また、走行装置１０は、車両本体１と、左右一対の車輪２Ｌ、２Ｒと、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒと、操作レバー４と、を備えている。
【００１１】
なお、本明細書において、ピッチ軸とは、一対の車輪２Ｌ、２Ｒの車軸に相当する軸である。また、ロール軸とは、車両本体１の中心を通り、走行装置１０の走行方向と平行をなす軸である。
【００１２】
車両本体１の一対の側面には、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒが夫々取り付けられている。各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒは、各車輪２Ｌ、２Ｒを独立して回転駆動する。各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒは、例えば、車輪駆動モータと、その車輪駆動モータの回転力を減速して各車輪２Ｌ、２Ｒへ伝達する減速機と、によって構成することができる。
【００１３】
車両本体１は、操作レバー４をロール軸方向へ回転自在に支持する。車両本体１の上面には、操作レバー４の左右両側に搭乗者の足を夫々乗せることができる２つのステップ部１ａ、１ｂが設けられている。
【００１４】
操作レバー４が、ピッチ軸方向（前後方向）へ傾斜されると、走行装置１０の前進又は後退操作が実行され、ロール軸方向（左右方向）へ傾斜されると、走行装置１０の旋回操作が実行される。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。本実施形態に係る走行装置１０は、左右一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒと、制御装置５と、角度検出センサ６と、左右一対の車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒと、姿勢センサユニット８と、左右一対の駆動回路９Ｌ、９Ｒと、ライト装置１３と、音出力装置１４と、振動装置１５と、表示装置１６と、送風装置１７と、を備えている。
【００１６】
角度検出センサ６は、操作レバー４の回動軸に取り付けられている。また、角度検出センサ６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６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４が回動されたとき、その操作量及び操作方向を検出する。
【００１７】
操作レバー４が操作されると、角度検出センサ６は、その操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置５に対して供給する。そして、制御装置５は、角度検出センサ６からの操作信号に応じて、一対の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒの駆動を制御し、左右の車輪２Ｌ、２Ｒに回転差を生じさせる。これにより、走行装置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。
【００１８】
左右の車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒは、左右の車輪２Ｌ、２Ｒに夫々配設されており、各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度を夫々検出する。車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒは、検出した各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度を、制御装置５に対して供給する。
【００１９】
姿勢センサユニット８は、車両本体１に配設されており、走行装置１０の走行時における車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度、加速度等を検出することができる。姿勢センサユニット８は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等から構成されている。
【００２０】
操作レバー４が前方もしくは後方に傾斜すると、車両本体１も操作レバー４に連動して同方向へ傾斜する。姿勢センサユニット８は、かかる操作レバー４の傾斜に対応した車両本体１のピッチ角度やピッチ角速度（姿勢値）を検出することができる。
【００２１】
制御装置５は、姿勢センサユニット８によって検出された車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等に基づいて、操作レバー４の傾斜方向（前方又は後方）及び対応する移動速度を算出する。そして、制御装置５は、算出した傾斜方向へ及び移動速度で、走行装置１０が移動するように、各車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。これにより、走行装置１０は、所望の移動速度で前進又は後進することができる。
【００２２】
一対の駆動回路９Ｌ、９Ｒは、車両本体１に内蔵されており、左右の車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを夫々駆動する。また、車両本体１には、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して駆動制御するための制御信号を出力する制御装置５が設けられている。
【００２３】
制御装置５は、姿勢センサユニット８からの検出信号、角度検出センサ６からの操作信号、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３Ｌ、３Ｒに対して出力する。
【００２４】
制御装置５は、走行装置１０の移動速度Ｖを算出する移動速度算出部１１と、移動速度算出部１１により算出される移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する周期算出部１２と、を備えている。なお、制御装置５は、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるマイクロコンピュータを、中心にして構成されている。また、移動速度算出部１１及び周期算出部１２は、例えば、上記ＲＯＭに記憶され、上記ＣＰＵによって実行されるプログラムによって実現することができる。
【００２５】
移動速度算出部１１は、車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒからの各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度に基づいて、周知の演算処理を行い、走行装置１０の移動速度Ｖを算出する。移動速度算出部１１は、算出した移動速度Ｖを周期算出部１２に対して出力する。
【００２６】
周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、予め設定された周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。この周期マップは、走行装置１０の移動速度Ｖと周期Ｔとの関係を示すマップであり、例えば、人が通常、歩く若しくは走る際の歩行周期（歩行ピッチ）に基づいて、設定されている。また、この周期マップは、例えは、移動速度Ｖが増加するに従って、その周期Ｔが徐徐に短縮し、そのピッチが速くなるように設定されている（図３）。これは、人の歩行速度が増加するに従って、その歩行周期が短くなる（歩行ピッチが速くなる）という人の歩行周期の性質に基づいたものである。周期算出部１２は、算出した周期Ｔに応じた周期信号を、後述のライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は、送風装置１７に対して出力する。
【００２７】
ライト装置１３は、搭乗者が視認できる、例えば、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、光を点灯又は点滅させる。また、ライト装置１３は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで光を点滅等させることができる。なお、ライト装置１３は、周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで、例えば、明／暗、色の変化（赤／青等）を繰り返してもよい。
【００２８】
音出力装置１４は、例えば、スピーカ装置で構成され、搭乗者が聴くことができる、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、音を出力する。また、音出力装置１４は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで任意の音を出力することができる。
【００２９】
振動装置１５は、搭乗者が直接又は間接的に接触する、例えば、操作レバー４のハンドル部、車両本体１のステップ部１ａ、１ｂ等に設けられており、振動を発生させる。また、振動装置１５は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで振動を発生させることができる。
【００３０】
表示装置１６は、例えば、液晶ディスプレイ装置等で構成され、搭乗者が視認できる、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、画像を表示させる。また、表示装置１６は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで画面上の画像を動作（点滅等）させることができる。
【００３１】
送風装置１７は、例えば、操作レバー４、車両本体１等に設けられており、搭乗者に対して送風を発生させる。また、送風装置１７は、制御装置５の周期算出部１２から出力された周期信号に基づいて、その周期Ｔで送風を発生させることができる。
【００３２】
ところで、従来の走行装置において、例えば、搭乗者が操作部を一度操作して、その後、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合、徐徐に、搭乗者の速度感覚は低下する傾向にある。
【００３３】
そこで、第１実施形態に係る走行装置１０において、制御装置５の周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、人の歩行周期に従った周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。そして、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は、送風を夫々発生させる。
【００３４】
これにより、搭乗者は、上述の如く、特別な操作を行うことなく、一定速度で一定時間、単調な走行を継続した場合でも、人の歩行周期に従った周期で、光、音、振動、画像、送風等を認識することで、より自然な速度感覚を得つつ、走行装置１０の移動速度を認識することができる。すなわち、搭乗者はより適切に走行装置１０の移動速度を認識することができる。
【００３５】
図４は、第１実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図４及び後述の図８に示す制御処理フローは、例えば、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３６】
まず、姿勢センサユニット８は、操作レバー４の傾斜（図５（ａ））に対応した車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等を検出する（ステップＳ１００）。そして、制御装置５は、姿勢センサユニット８によって検出された車両本体１のピッチ角度、ピッチ角速度等に基づいて、操作レバー４の傾斜方向へ及びその移動速度で、走行装置１０が移動するように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する（ステップＳ１０１）。
【００３７】
また、制御装置５の移動速度算出部１１は、車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒからの各車輪２Ｌ、２Ｒの車輪速度に基づいて、周知の演算処理を行い、走行装置１０の移動速度Ｖ（図５（ｂ））を算出する（移動速度検出工程）（ステップＳ１０２）。
【００３８】
次に、周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、予め設定された周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する（周期算出工程）（ステップＳ１０３）。そして、周期算出部１２は、算出した周期Ｔに応じた周期信号を、例えば、音出力装置１４及び振動装置１５に対して出力する。
【００３９】
その後、音出力装置１４は、周期算出部１２からの周期信号に基づいて、その周期Ｔで音「例えば、ピッ、ピッ、・・・」を発生させる（図５（ｃ））。同様に、振動装置１５は、周期算出部１２からの周期信号に基づいて、その周期Ｔで振動「ブルッ、ブルッ、・・・」を発生させる（図５（ｄ））（移動速度伝達工程）（ステップＳ１０４）。
【００４０】
以上、第１実施形態に係る走行装置１０において、周期算出部１２は、移動速度算出部１１により算出された移動速度Ｖと、周期マップと、に基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出する。そして、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を発生させる。これにより、搭乗者は、人の歩行周期に従った周期で、光、音、振動、画像、送風等を認識することで、より自然な速度感覚を得つつ、走行装置１０の移動速度を認識することができる。すなわち、搭乗者はより適切に走行装置１０の移動速度を認識することができる。
【００４１】
次に第１実施形態に係る走行装置１０の変形例について、詳細に説明する。
【００４２】
上記第１実施形態において、制御装置（速度制御部）５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、走行装置１０の移動速度を変化（例えば、脈動）させるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい（図５（ｅ））。
【００４３】
上記第１実施形態において、制御装置（方向制御部）５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、走行装置１０が蛇行するように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい。
【００４４】
上記第１実施形態において、制御装置５は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、搭乗者が操作する操作部（操作レバー４、操作アクチュエータ等）に負荷を加えてもよく、搭乗者が直接的若しくは間接的に接触する部分に負荷を加えてもよい。
【００４５】
上記第１実施形態において、周期算出部１２の周期マップは、移動速度Ｖが第１所定速度Ｖ１以上となるとき、周期Ｔの短縮率が増加するように設定されていてもよい（図６）。これにより、移動速度Ｖが第１所定速度Ｖ１以上となり、注意すべき速度域にあることを、搭乗者はより確実に認識することができる。さらに、移動速度Ｖが第２所定速度Ｖ２以上となるとき、周期Ｔが一定となるように設定されていてもよい。これは、周期が短すぎる場合に、搭乗者がその周期を認識し難くなるからである。
【００４６】
上記第１実施形態において、制御装置５は、一定の移動速度Ｖが所定時間以上継続したときにだけ、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出し、その算出した周期Ｔで、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７を作動させてもよい。
【００４７】
上記第１実施形態において、制御装置５は、移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出し、その算出した周期Ｔで、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び送風装置１７のうち、任意の装置を組み合わせて作動させてもよい。
【００４８】
上記第１実施形態において、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を出力させつつ、その出力強度を一定周期で変化させてもよい。例えば、音出力装置１４は、３パルス毎に音圧を増加させて、音を出力してもよい。また、振動装置１５は、任意のパルス数毎に振幅等を可変させてもよい。
【００４９】
また、ライト装置１３、音出力装置１４、振動装置１５、表示装置１６、及び／又は送風装置１７は、周期算出部１２により算出された周期Ｔで、光、音、振動、画像、及び／又は送風を出力させつつ、さらに、その出力強度を移動速度Ｖに応じた周期Ｔ１で増加させてもよい。これにより、より広範な速度範囲で、搭乗者はその移動速度を感じることができる。
（第２実施形態）
【００５０】
図７は、本発明の第２実施形態に係る走行装置のシステム構成の概略を示すブロック図である。第２実施形態に係る走行装置２０は、操作部２７における操作を検出する操作検出部２１と、操作検出部２１により検出された操作の周期Ｔを算出する周期算出部２２、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する目標移動速度算出部２３、及び、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、当該走行装置２０の駆動を制御する制御部２４、を有する制御装置２５と、を備えている。
【００５１】
操作部２７は、操作レバー４、車両本体１のステップ部１ａ、１ｂ、等の搭乗者による操作が可能な任意の部材を含む。
【００５２】
操作検出部２１は、搭乗者による、操作レバー４の操作量（ロール角度）及び操作方向を検出する角度検出センサ６、車両本体１の操作量（ピッチ角度）等を検出する姿勢センサユニット８、オン・オフ操作を検出する操作スイッチ２６、等の操作部２７における操作（操作量、操作方向等）を検出できる任意の装置を含む。
【００５３】
周期算出部２２は、操作検出部２１により検出された操作部２７における操作の周期（操作周期）Ｔを算出する。例えば、搭乗者により、操作レバー４が左右方向へ揺動操作されると、周期算出部２２は、角度検出センサ６により検出された操作レバー４の操作量（ロール角度）θの変化量（ｄθ／ｄｔ）を算出し、その操作の周期Ｔを算出する。また、操作レバー４及び車両本体１のステップ部１ａ、１ｂが前後方向へ揺動操作されると、周期算出部２２は、姿勢センサユニット８により検出された車両本体１のピッチ角度の変量を算出し、その操作の周期Ｔを算出する。さらに、操作スイッチ２６がオン・オフ操作（押圧操作等）されると、周期算出部２２は、操作スイッチ２６から出力されるオン・オフ信号に基づいて、その操作の周期Ｔを算出する。周期算出部２２は、算出した操作の周期Ｔを目標移動速度算出部２３に対して出力する。
【００５４】
目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔと、上記周期マップとに基づいて、操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する。なお、この周期マップは、第１実施形態に記載の周期マップと略同一である。すなわち、第１実施形態に係る周期算出部１２は、移動速度Ｖと周期マップとに基づいて、その移動速度Ｖに応じた周期Ｔを算出しているが、第２実施形態に係る目標移動速度算出部２３は、逆に、周期Ｔと周期マップとに基づいて、その周期Ｔに応じた移動速度Ｖを算出している。目標移動速度算出部２３は、算出した目標の移動速度Ｖを、制御部２４に対して出力する。
【００５５】
制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。
【００５６】
なお、第２実施形態に係る走行装置２０において他の構成は、第１実施形態に係る走行装置１０と略同一である。したがって、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
図８は、第２実施形態に係る走行装置の制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００５８】
まず、制御装置２５は、走行装置２０の移動速度が一定となっているか否かを判断する（ステップＳ２００）。制御装置２５は、移動速度が一定となっていないと判断したとき（ステップＳ２００のＮＯ）、本制御処理を終了する。
【００５９】
一方、制御装置２５は、移動速度が一定となっていると判断したとき（ステップＳ２００のＹＥＳ）、その一定の移動速度が所定時間以上（例えば、１０分程度）、継続しているか否かを判断する（ステップＳ２０１）。このように、一定の移動速度が所定時間以上、継続していることを判断することで、搭乗者の速度感覚が低下しているか否かをより確実に判断することができる。
【００６０】
制御装置２５は、一定の移動速度が所定時間以上、継続していないと判断したとき（ステップＳ２０１のＮＯ）、本制御処理を終了する。一方、制御装置２５により、一定の移動速度が所定時間以上、継続していると判断されたとき（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、角度検出センサ６は操作レバー４の操作量及び操作方向を検出する（操作検出工程）（ステップＳ２０２）。そして、角度検出センサ６は、検出した操作レバー４の操作量及び操作方向に応じた操作信号を、制御装置２５の周期算出部２２に対して出力する。
【００６１】
次に、周期算出部２２は、角度検出センサ６からの操作信号に基づいて、操作レバー４の操作量θの変化量ｄθ／ｄｔを算出し、操作レバー４における操作の周期Ｔを算出する（周期算出工程）（ステップＳ２０３）。そして、周期算出部２２は、算出した操作の周期Ｔを、目標移動速度算出部２３に対して出力する。
【００６２】
その後、目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作の周期Ｔと、周期マップとに基づいて、操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する（目標移動速度算出工程）（ステップＳ２０４）。目標移動速度算出部２３は、算出した目標の移動速度Ｖを、制御部２４に対して出力する。
【００６３】
制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、駆動回路９Ｌ、９Ｒを介して車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する（制御工程）（ステップＳ２０５）。
【００６４】
以上、第２実施形態に係る走行装置２０において、制御装置２５の目標移動速度算出部２３は、周期算出部２２により算出された操作部２７における操作の周期Ｔと、人の歩行周期に従った周期マップと、に基づいて、その操作の周期Ｔに応じた目標の移動速度Ｖを算出する。そして、制御部２４は、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御する。これにより、操作部２７における操作の周期Ｔを歩行周期とし、その歩行周期に最も適応した移動速度Ｖで、走行装置２０を走行させることができる。したがって、搭乗者は、自然な速度感覚に適応した操作を自ら行うことで、走行装置２０の移動速度をより自然に認識することができる。すなわち、搭乗者は、自らの操作によって、走行装置２０の移動速度をより適切に認識することができる。
【００６５】
次に、第２実施形態に係る走行装置２０の変形例について、詳細に説明する。
【００６６】
上記第２実施形態において、操作検出部２１はマイクを含んでいてもよい。この場合、周期算出部２２は、マイクにより検出された搭乗者の音声（例えば、ア、ア、・・・・等）の周期Ｔを、上記操作の周期Ｔとして算出する。
【００６７】
上記第２実施形態において、制御装置２５の制御部２４は、一定の移動速度が所定時間以上継続することを判断することなく、常時、目標移動速度算出部２３により算出された目標の移動速度Ｖとなるように、車輪駆動ユニット３Ｌ、３Ｒを駆動制御してもよい。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、上記第１及び第２実施形態において、走行装置１０、２０として同軸二輪車が適用されているが、これに限らず、車椅子型の移動装置等の搭乗者を乗せて走行する任意の車両に適用可能である。
【００７０】
また、上記第１実施形態における車輪速度センサ７Ｌ、７Ｒ及び移動速度算出部１１が、特許請求の範囲に記載の移動速度検出手段に相当する。
【符号の説明】
【００７１】
１ 車両本体
２Ｌ、２Ｒ 車輪
３Ｌ、３Ｒ 車輪駆動ユニット
４ 操作レバー
５、２５ 制御装置
６ 角度検出センサ
７Ｌ、７Ｒ 車輪速度センサ
８ 姿勢センサユニット
１０、２０ 走行装置
１１ 移動速度算出部
１２、２２ 周期算出部
１３ ライト装置
１４ 音出力装置
１５ 振動装置
１６ 表示装置
１７ 送風装置
２１ 操作検出部
２３ 目標移動速度算出部
２４ 制御部
２６ 操作スイッチ
２７ 操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出手段を備え、搭乗者を乗せて走行する走行装置であって、
前記操作検出手段により検出された前記操作の周期を算出する周期算出手段と、
前記周期算出手段により算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段と、
前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする走行装置。
【請求項２】
請求項１記載の走行装置であって、
前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期と、歩行周期に従って予め設定された周期マップと、に基づいて、前記目標の移動速度を算出する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の走行装置であって、
前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期が短くなるに従って、前記目標の移動速度を増加させる、ことを特徴とする走行装置。
【請求項４】
請求項３記載の走行装置であって、
前記制御手段は、一定の移動速度が所定時間以上継続されたときに、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項５】
搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出工程を含み、搭乗者を乗せて走行する走行方法であって、
前記操作検出工程で検出された前記操作の周期を算出する周期算出工程と、
前記周期算出工程で算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出工程と、
前記目標移動速度算出工程で算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御工程と、を含む、ことを特徴とする走行方法。
【請求項１】
搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出手段を備え、搭乗者を乗せて走行する走行装置であって、
前記操作検出手段により検出された前記操作の周期を算出する周期算出手段と、
前記周期算出手段により算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出手段と、
前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする走行装置。
【請求項２】
請求項１記載の走行装置であって、
前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期と、歩行周期に従って予め設定された周期マップと、に基づいて、前記目標の移動速度を算出する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の走行装置であって、
前記目標移動速度算出手段は、前記周期算出手段により算出された前記操作の周期が短くなるに従って、前記目標の移動速度を増加させる、ことを特徴とする走行装置。
【請求項４】
請求項３記載の走行装置であって、
前記制御手段は、一定の移動速度が所定時間以上継続されたときに、前記目標移動速度算出手段により算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する、ことを特徴とする走行装置。
【請求項５】
搭乗者による操作部の操作を検出する操作検出工程を含み、搭乗者を乗せて走行する走行方法であって、
前記操作検出工程で検出された前記操作の周期を算出する周期算出工程と、
前記周期算出工程で算出された前記操作の周期に応じた目標の移動速度を算出する目標移動速度算出工程と、
前記目標移動速度算出工程で算出された前記目標の移動速度となるように、当該走行装置の駆動を制御する制御工程と、を含む、ことを特徴とする走行方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６７３８４（Ｐ２０１３−６７３８４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５２４１３（Ｐ２０１２−２５２４１３）
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【分割の表示】特願２００８−２６７０７６（Ｐ２００８−２６７０７６）の分割
【原出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【分割の表示】特願２００８−２６７０７６（Ｐ２００８−２６７０７６）の分割
【原出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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