WO2014064887A1

WO2014064887A1 - 倒立型移動体

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Publication number: WO2014064887A1
Application number: PCT/JP2013/005824
Authority: WO
Inventors: 貴博竹田; 耕太大石; 和呂三佐尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2015-04-26
Also published as: US9592875B2; JP2014084051A; EP2913258A1; EP2913258A4; CN104755364A; US20150298756A1; JP5929708B2

Abstract

ステップカバーの不感帯を蝶番の軸部の直上のみに制限することで、搭乗者検出の不感帯を減少させ、搭乗者を検出する精度を向上する倒立二輪車を提供する。倒立二輪車は、車輪と車輪を駆動可能に保持するベース５と、ベース５の上部に連結され、搭乗者が搭乗するステップカバー３と、前記ベースの上部に連結され、ステップカバー３を弾性支持する弾性要素８と、ベース５とステップカバー３の間に設けられ、搭乗者が搭乗することで弾性要素８が弾性変形してステップカバー３が押し下げられることによるステップカバーからの押圧を検出する検出部７と、検出部７による押圧の検出に応じて、車輪４を駆動して倒立制御を行う制御部２０とを備える。ここで、ステップカバー３は、ベース５に蝶番６で連結されていることを特徴とする。

Description

倒立型移動体

　本発明は、倒立型移動体に関し、特に、搭乗者の搭乗を検出して倒立制御を行う倒立型移動体に関する。

　特許文献１には、輸送車に乗り手が乗っていることを検出する乗り手検出器が開示されている。図１６に示すように、この乗り手検出器は、乗り手がベースマット５０１に乗ることによって、ベースマット５０１のマット壁５０２を支点として、ベースマット５０１と、その下方のベースカバー５０３が弾性変形することによる、光ビーム５０４の導通の妨害を検出することで、乗り手の検出を行う。

　しかしながら、この乗り手検出器では、マット壁５０２の周辺に乗り手が乗っても、ベースマット５０１が弾性変形しない不感帯５１０が大きく存在している。すなわち、乗り手を検出する精度が低いという問題がある。

特表２００４－５１０６３７号公報

　本発明は、上述した知見に基づいてなされたものであって、搭乗者を検出する精度を向上することができる倒立型移動体を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様にかかる倒立型移動体は、車輪と、車輪を駆動可能に保持するベースと、前記ベースの上部に連結され、搭乗者が搭乗するステップカバーと、前記ベースの上部に連結され、前記ステップカバーを弾性支持する弾性要素と、前記ベースと前記ステップカバーの間に設けられ、前記搭乗者が搭乗することで前記弾性要素が弾性変形して前記ステップカバーが押し下げられることによる前記ステップカバーからの押圧を検出する検出部と、前記検出部による押圧の検出に応じて、前記車輪を駆動して倒立制御を行う制御部と、を備え、前記ステップカバーは、前記ベースに蝶番で連結されていることを特徴とするものである。

　上述した本発明の態様によれば、搭乗者を検出する精度を向上することができる倒立型移動体を提供することができる。

実施の形態１にかかる倒立二輪車の概要構成を示す図である。実施の形態１にかかる倒立二輪車の構成を示す正面断面図である。実施の形態１にかかる搭乗部の構成を示す正面断面図である。実施の形態２にかかる搭乗部の構成を示す正面断面図である。実施の形態２にかかる搭乗部の構成を示す正面断面図である。実施の形態２にかかる搭乗部の他の構成を示す正面断面図である。実施の形態２にかかる搭乗部の他の構成を示す正面断面図である。実施の形態３にかかる搭乗部の構成を示す正面断面図である。実施の形態３にかかる搭乗部に搭乗者が搭乗した状態を示す図である。実施の形態４にかかる搭乗部の構成を示す正面断面図である。実施の形態４にかかる倒立二輪車の他の概要構成を示す図である。実施の形態４にかかる倒立二輪車の非旋回時の状態を示す正面断面図である。実施の形態４にかかる倒立二輪車の旋回時の状態を示す正面断面図である。実施の形態５にかかる倒立二輪車の構成を示す上面図である。実施の形態５にかかる倒立二輪車の構成を示す上面図である。特許文献１の乗り手検出器を示す図である。

　以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下の実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、それに限定されるものではない。また、以下の記載及び図面では、説明の明確化のため、当業者にとって自明な事項、又は、本実施の形態と直接的な関係の無い事項等については、適宜、省略、及び簡略化がなされている。

＜発明の実施の形態１＞
　まず、本発明の実施の形態１について説明する。図１を参照して、実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概要構成を示す図である。

　倒立二輪車１は、ハンドル２、左右一対のステップカバー３、及び左右一対の車輪２を有する。搭乗者は、ハンドル２を両手で把持して、ステップカバー３のそれぞれに足を乗せることで、倒立二輪車１に搭乗する。倒立二輪車１は、搭乗者が倒立二輪車１の前後方向に荷重を作用させた際における、前後方向への倒立二輪車１の姿勢角をセンサで検出し、この検出結果に基づいて、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように左右の車輪４を駆動するモータを制御する。すなわち、倒立二輪車１は、ステップカバー３に搭乗した搭乗者が前方に荷重を作用させて倒立二輪車１を前方に傾斜させると、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように前方に加速し、搭乗者が後方に荷重を作用させて倒立二輪車１を後方に傾斜させると、倒立二輪車１の倒立状態を維持するように後方に加速するように、左右の車輪４を駆動するモータを制御する。

　また、倒立二輪車１は、搭乗者が倒立二輪車１の左右方向に荷重を作用させた際における、左右方向への倒立二輪車１の姿勢角をセンサで検出し、この検出結果に基づいて、倒立二輪車１が旋回動作を行うように左右の車輪４を駆動するモータを制御する。すなわち、倒立二輪車１は、ステップカバー３に搭乗した搭乗者が左方に荷重を作用させて倒立二輪車１を左方に傾斜させると、倒立二輪車１を左周りに旋回させ、搭乗者が右方に荷重を作用させて倒立二輪車１を右方に傾斜させると、倒立二輪車１を周りに旋回させるように、左右の車輪４を駆動するモータを制御する。

　続いて、図２を参照して、実施の形態１にかかる倒立二輪車１の構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかる倒立二輪車１の構成を示す正面断面図である。

　倒立二輪車１は、一対の搭乗部１０ａ、１０ｂ及び制御ユニット２０を有する。

　搭乗部１０ａ、１０ｂ及び制御ユニット２０は、上下平行に並ぶリンク２２ａ、２２ｂを介して連結されている。リンク２２ａ、２２ｂのそれぞれは、一端が搭乗部１０ａと連結されており、他端が搭乗部１０ｂと連結されており、中点が制御ユニット２０と連結されている。搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、制御ユニット２０に対して左右対称となるように連結されている。制御ユニット２０は、その上部にハンドル２が連結されている。

　リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ａを介して搭乗部１０ａと連結されている。リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ａを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｂを介して搭乗部１０ａと連結されている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｂを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。

　また、リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ｃを介して制御ユニット２０と連結されている。リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ｃを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｄを介して制御ユニット２０と連結されている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｄを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。

　また、リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ｅを介して搭乗部１０ｂと連結されている。リンク２２ａは、リンク回転関節部２３ｅを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｆを介して搭乗部１０ｂと連結されている。リンク２２ｂは、リンク回転関節部２３ｆを中心として、倒立二輪車１のロール軸周りに回動可能となっている。

　倒立二輪車１の搭乗者が左右いずれかの方向に荷重を作用させて、左右いずれかの方向に倒立二輪車１の姿勢角を変化させた際には、搭乗部１０ａ、１０ｂ及び制御ユニット２０のそれぞれは、リンク２２ａ、２２ｂを介して左右いずれかの方向に同一角度で傾斜することになる。

　制御ユニット２０は、図示しないモータを駆動して、モータと連結された車輪４を回転させる。制御ユニット２０は、図示しないマイクロコントローラ（以下、「マイコン」とも呼ぶ）及び姿勢角センサを有し、姿勢角センサで検出した倒立二輪車１の姿勢角に基づいて、マイコンによって倒立二輪車１の倒立状態を維持するようにモータを制御する。

　続いて、図３を参照して、実施の形態１にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図３は、実施の形態１にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成を示す正面断面図である。

　搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、ステップカバー３、車輪４、モータブラケット５、蝶番６、スイッチセンサ７、プランジャー８、及び駆動部９を有する。

　モータブラケット５は、倒立二輪車１の側方に向かって、駆動部９及び車輪４を固定する。モータブラケット５は、その上部に平板状のベース部５０を有している。ベース部５０の上面には、倒立二輪車１の中心部側（内側、制御ユニット２０側、ハンドル２側、蝶番６の軸部６０側）から側方（外側、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側）に向かって、開き止め部品５１、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８が順に取り付けられている。モータブラケット５は、ベース部５０の一部が車輪４の上方に位置するような形状となっている。なお、前述のリンク２２ａ、２２ｂは、搭乗部１０ａ、１０ｂのモータブラケット５と連結される。

　ステップカバー３は、ステップカバー３とベース部５０の間に、開き止め部品５１、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８が位置するように、ベース部５０を覆う大きさとなっている。

　蝶番６は、ステップカバー３がモータブラケット５に対して、倒立二輪車１の中心部側を軸として開閉可能となるように、ステップカバー３とモータブラケット５を連結する。例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面において、少なくとも左右方向の中心位置よりも、倒立二輪車１の中心部側に所定の距離寄った位置に設けられる。

　具体的には、蝶番６は、軸部６０、第１の羽根部６１、及び第２の羽根部６２を有する。第１の羽根部６１の一端と第２の羽根部６２の一端は、軸部６０を介して連結されている。第１の羽根部６１及び第２の羽根部６２は、軸部６０を介して回動可能となっている。第１の羽根部６１は、一側がステップカバー３の下面と連結されている。第２の羽根部６２は、一側が第１の羽根部６１の他側（ステップカバー３と連結されていない側）と対向しており、他側がベース部５０と連結されている。このような構成によって、第１の羽根部６１に取り付けられたベースカバー３は、第２の羽根部６２に取り付けられたモータブラケット５に対して開閉するように、蝶番６の軸部６０を中心として回動可能となっている。

　スイッチセンサ７は、外部からの押圧を検出するセンサである。スイッチセンサ７は、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、ステップカバー３が押し下げられたときに、ステップカバー３の下面によって押圧される。スイッチセンサ７は、このようにしてステップカバー３から押圧（押下）されている間、押圧を通知する通知信号を、図示しない信号線を介して制御ユニット２０のマイコンに出力する。制御ユニット２０のマイコンは、スイッチセンサ７から通知信号の出力を受けている間、倒立二輪車１の倒立制御を実施する。これによって、搭乗者がステップカバー３に搭乗している間だけ、倒立二輪車１が倒立制御されて走行することになる。すなわち、スイッチセンサ７は、ステップカバー３からの押圧として、搭乗者の倒立二輪車１への搭乗を検出するセンサとして機能する。

　制御ユニット２０のマイコンは、搭乗部１０ａ及び搭乗部１０ｂの少なくともいずれかのスイッチセンサ７から通知信号の出力を受けているときに、倒立二輪車１の倒立制御を実施するようにしてもよい。しかしながら、好ましくは、搭乗者が搭乗中に倒立二輪車１が走行を開始してしまうことを防止するために、搭乗部１０ａ及び搭乗部１０ｂの両方のスイッチセンサ７から通知信号の出力を受けているときに、倒立二輪車１の倒立制御を実施するとよい。これによれば、搭乗者が倒立二輪車１に搭乗する際の安全性を、より向上することができる。

　プランジャー８は、少なくともその一部に弾性体を有し、その弾性力によってステップカバー３を弾性支持する。ここで、プランジャー８の弾性体として、例えば、ゴム又はバネ等の弾性体のうち、任意の弾性体を採用するようにしてよい。プランジャー８は、ステップカバー３に搭乗者が搭乗することによって、ステップカバー３から所定値以上の荷重がかけられた場合に弾性変形（圧縮変形）するような弾性係数となっている。この所定値として、搭乗者が搭乗した際に作用すると考えられる任意の荷重を予め定めることができる。これによって、ステップカバー３の重みによってスイッチセンサ７が押下されてしまうことを防止しつつ、搭乗者がステップカバー３に搭乗した際には、プランジャー８が弾性変形して、スイッチセンサ７がステップカバー３によって押下されるようにすることができる。

　ここでは、プランジャー８がスイッチセンサ７よりも倒立二輪車１の側方に配置される場合について例示したが、プランジャー８がスイッチセンサ７よりも倒立二輪車１の中央側に配置されるようにしてもよい。すなわち、プランジャー８は、蝶番６とスイッチセンサ７の間に配置されていてもよい。また、搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれに、１つのプランジャー８を有する場合について例示したが、複数のプランジャー８を有するようにしてもよい。

　駆動部９は、制御ユニット２０のマイコンからの制御に応じて車輪４を回転させる。駆動部９は、図示しないモータ及び減速機を有する。駆動部９は、制御ユニット２０のマイコンからの制御に応じて、減速機によってモータのトルクを増加させて車輪４を回転させる。

　ステップカバー３とベース部５０のそれぞれは、蝶番６との連結部よりも倒立二輪車１の中心部側に向かって延びる延部を有している。開き止め部品５１は、ベース部５０の延部の上面に取り付けられている。開き止め部品５１は、例えば、ベース部５０における倒立二輪車１の中心部側の端部の上面に取り付けられる。これによれば、ステップカバー３がベース部５０に対して開くときに、ステップカバー３の延部が、ベース部５０の延部の開き止め部品５１に接触し、必要以上にステップカバー３が開くことを防止することができる。そのため、ステップカバー３とベース部５０の間の開口部の広がりを抑止して、ステップカバー３とベース部５０の間の空間における防塵性を向上することができる。これによれば、例えば、ステップカバー３とベース部５０の間に配設置された各要素６～８の損傷の防止、蝶番６の第１の羽根部６１及び第２の羽根部６２の間に異物が入り込むことによるステップカバー３の開閉の阻害、又は、スイッチカバー３とスイッチセンサ７間に異物が入り込むことによる不正な搭乗検出等を防止することができる。

　ここで、開き止め部品５１は、例えば、直方体、円柱、又は半球等の任意の形状としてよい。また、開き止め部品５１は、倒立二輪車１の中心部側におけるベース部５０の縁部に沿って、任意の数、設けられるようにしてもよい。

　なお、ステップカバー３とベース部５０のそれぞれにおいて、延部を有さない構成としてもよい。この場合、倒立二輪車１は、ベース部５０の延部に取り付けられる開き止め部品５１も有さない構成となる。例えば、ステップカバー３に延部を有するようにした場合は、ステップカバー３の延部は不感帯となってしまう。これに対して、ステップカバー３に延部を有さない構成とすることで、その不感帯を無くすことができ、搭乗者検出の精度を向上させることができる。

　以上に説明した構成によれば、搭乗者がステップカバー３に搭乗した際には、ステップカバー３が蝶番６を中心として回動し、ステップカバー３がプランジャー８を圧縮変形させ、スイッチセンサ７に対して押し下がる。スイッチセンサ７は、押し下がったステップカバー３によって押下されて通知信号を制御ユニット２０のマイコンに出力する。そして、制御ユニット２０のマイコンは、スイッチセンサ７から通知信号の出力を受けている間、倒立二輪車１の倒立制御を実施する。これによって、搭乗者が倒立二輪車１に搭乗している間のみ、倒立二輪車１の倒立二輪車１が実施される。

　ここで、本実施の形態１では、ステップカバー３とモータブラケット５が蝶番６で連結されている。これによれば、ステップカバー３における不感帯は、蝶番６の軸部６０の直上のみに制限される。そのため、本実施の形態１によれば、搭乗者検出の不感帯を減少することができるため、搭乗者を検出する精度を向上することができる。

＜発明の実施の形態２＞
　続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態２にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成については、図１及び図２を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成と同様であるため、その説明は省略する。

　図４を参照して、実施の形態２にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図４は、実施の形態２にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成を示す正面断面図である。

　本実施の形態２にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、実施の形態１にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれと比較して、さらに、防塵部品５２を有する。

　防塵部品５２は、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８よりも、倒立二輪車１の側方で、ベース部５０の上面に取り付けられている。防塵部品５２は、例えば、ベース部５０における倒立二輪車１の側方の端部の上面に取り付けられる。ここで、防塵部品５２は、任意の形状としてよい。

　これによれば、ステップカバー３とベース部５０の間の空間に対して、倒立二輪車１の側方から通じる開口部の大きさを低減することができる。すなわち、ステップカバー３とベース部５０の間の空間（倒立二輪車１内部）に対する防塵性を向上することができる。

　また、防塵部品５２は、図５に示すように、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、ステップカバー３が押し下げられた場合に、その上面とステップカバー３の下面が密着するような高さとなっている。

　これによれば、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、倒立二輪車１が倒立制御によって走行しているときには、ステップカバー３とベース部５０の間の空間に対して、倒立二輪車１の側方から通じる開口部を無くすことができる。よって、倒立二輪車１が走行することで巻き上げられる粉塵等の倒立二輪車１内部への流入を効果的に防止し、防塵性を向上することができる。

　また、防塵部品５２に代えて、図６に示すような防塵部品５３を有するようにしてもよい。防塵部品５３は、防塵部品５２と異なる点として、搭乗者がステップカバー３に搭乗しておらず、ステップカバー３が押し下げられていない場合であっても、その上面とステップカバー３の下面が密着するような高さとなっている。

　これによれば、搭乗者がステップカバー３に搭乗しておらず、ステップカバー３が押し下げられていない場合であっても、ステップカバー３とベース部５０の間の空間に対して、倒立二輪車１の側方から通じる開口部を無くすことができるため、より防塵性を向上することができる。

　また、図７に示すように、防塵部品５３は、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、ステップカバー３の押し下げられた場合に、ステップカバー３の下面から与えられる押圧に応じて弾性変形するように、少なくともその一部が任意の弾性体によって構成されている。防塵部品５３は、図７に示すように、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、ステップカバー３が押し下げられた場合であっても、その上面とステップカバー３の下面が密着した状態を維持するように弾性変形する。

　これによれば、倒立二輪車１が走行することで巻き上げられる粉塵等の倒立二輪車１内部への流入も防止することができる。すなわち、図６及び図７に示す防塵部品５３によれば、搭乗者がステップカバー３に搭乗して、ステップカバー３が押し下げられているか否かに関わらず、防塵機能を担保することができる。

　以上に説明したように、本実施の形態２では、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側（倒立二輪車１の側方側）におけるモータブラケット５とステップカバー３の間に位置するように、モータブラケット５の上面に取り付けられた防塵部品５２又は５３を有するようにしている。これによれば、モータブラケット５とステップカバー３の間の空間に対する防塵性を向上することができる。

＜発明の実施の形態３＞
　続いて、実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態３にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成については、図１及び図２を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成と同様であるため、その説明は省略する。

　図８を参照して、実施の形態３にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図８は、実施の形態３にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成を示す図である。

　搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、ステップカバー３、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８のそれぞれを一対有する。言い換えると、搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、ステップカバー３、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８のそれぞれを２式有する。以下、一式のステップカバー３、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８を、ステップカバー３ａ、蝶番６ａ、スイッチセンサ７ａ、及びプランジャー８ａと呼び、もう一式をステップカバー３ｂ、蝶番６ｂ、スイッチセンサ７ｂ、及びプランジャー８ｂと呼ぶ。

　ステップカバー３ａ、蝶番６ａ、スイッチセンサ７ａ、及びプランジャー８ａと、ステップカバー３ｂ、蝶番６ｂ、スイッチセンサ７ｂ、及びプランジャー８ｂは、ベース部５０の上面において、蝶番６ａの軸部６０側と蝶番６ｂの軸部６０側が対向するように対称的に配置されている。すなわち、ステップカバー３ａとベース部５０の間の開口部（蝶番６ａの羽根部６１、６２の開閉側）が倒立二輪車１の側方を向いており、ステップカバー３ｂとベース部５０の間の開口部（蝶番６ｂの羽根部６１、６２の開閉側）が倒立二輪車１の中心部側を向くような配置となっている。

　これによれば、例えば、ステップカバー３ａでは、蝶番６ａの軸部６０よりも倒立二輪車１の中心部側の不感帯となってしまう範囲を、ステップカバー３ｂにおける感帯とすることができる。また、逆に、ステップカバー３ｂでは、蝶番６ａの軸部６０よりも倒立二輪車１の中心部側の不感帯となってしまう範囲を、ステップカバー３ａにおける感帯とすることができる。そのため、搭乗部検出における不感帯を、より減少することができる。

　ここで、実施の形態３では、制御ユニット２０のマイコンは、スイッチセンサ７ａ、７ｂのうち、少なくともいずれか一方から通知信号の出力を受けているときに、倒立二輪車１の倒立制御を実施するようにすればよい。また、好ましくは、搭乗者が搭乗中に倒立二輪車１が走行を開始してしまうことを防止するためには、搭乗部１０ａのスイッチセンサ７ａ、７ｂの少なくともいずれか一方からと、搭乗部１０ｂのスイッチセンサ７ａ、７ｂの少なくともいずれか一方からの両方から通信信号の出力を受けているときに、倒立二輪車１の倒立制御を実施するとよい。

　ここで、図９に示すように、好ましくは、蝶番６ａと蝶番６ｂの間の距離は、搭乗者の足１００のサイズに対して十分に小さい距離とするとよい。そのようにすることで、蝶番６ａと蝶番６ｂの間の不感帯を、より減少することができる。例えば、蝶番６ａと蝶番６ｂの間の距離は、平均的な足幅の数パーセント又は十数パーセントとする、もしくは、数センチとする等して任意の距離を決定するようにしてよい。

　以上に説明したように、本実施の形態３では、ステップカバー３及びスイッチセンサ７等を一対備えるようにし、ステップカバー３ａ、３ｂのそれぞれは、蝶番６ａの軸部６０ａ側と蝶番６ｂの軸部６０ｂ側が対向するようにモータブラケット５に連結されるようにしている。これによれば、蝶番６ａの軸部６０ａ側のステップカバー３ａでは不感帯となってしまう範囲を、ステップカバー３ｂの感帯として無くすことができる。また、蝶番６ｂの軸部６０ｂ側のステップカバー３ｂでは不感帯となってしまう範囲を、ステップカバー３ａの感帯として無くすことができる。すなわち、搭乗者検出の不感帯を減少させることができ、搭乗者を検出する精度を向上することができる。

＜発明の実施の形態４＞
　続いて、実施の形態４について説明する。なお、本実施の形態４にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成については、図１及び図２を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成と同様であるため、その説明は省略する。

　図１０を参照して、実施の形態４にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図１０は、実施の形態４にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成を示す図である。

　本実施の形態４にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、実施の形態１にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂのそれぞれと比較して、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８の設置順序が逆となっている。すなわち、本実施の形態３では、ベース部５０の上面には、倒立二輪車１の中心部側から側方に向かって、プランジャー８、スイッチセンサ７、及び蝶番６が順に取り付けられている。

　このように、蝶番６の軸部６０の直上の不感帯が倒立二輪車１の外側に位置するように、プランジャー８、スイッチセンサ７、及び蝶番６のそれぞれをベース部５０の上面に配置するようにしてもよい。言い換えると、本実施の形態４では、蝶番６は、ステップカバー３がモータブラケット５に対して、倒立二輪車１の外側を軸として開閉可能となるように、倒立二輪車１の外側においてステップカバー３とモータブラケット５を連結する。例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面において、少なくとも左右方向の中心位置よりも、倒立二輪車１の外側に所定の距離寄った位置に設けられる。

　ここで、本実施の形態４にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成は、図１１に示すように、倒立二輪車１のハンドル２を、ショートタイプハンドル２１とした構成において非常に有効である。図１に示す倒立二輪車１のハンドル２は、搭乗者が両手でハンドル２の取っ手部分を掴み操作するロングタイプハンドルであるのに対し、図１１に示す倒立二輪車１のハンドル２１は、搭乗者がハンドル２１のパッド部２４を両足の太腿で挟み操作するショートタイプハンドルである。

　倒立二輪車１がショートタイプハンドル２１である場合、搭乗者は、ハンドル２１を両足で挟持するために倒立二輪車１の中心部側寄りに搭乗する傾向がある。そのため、本実施の形態４にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂのように不感帯を外側（タイヤ側）に配置することで、搭乗者が感帯に足を乗せる可能性を向上することができる。すなわち、全ての実施の形態は、図１１に示すショートタイプハンドル２１の倒立二輪車１にも適用することができ、特に本実施の形態４を適用した場合には、搭乗者検出の精度を向上することができる。

　ここで、図１２に示すように、搭乗者が左右方向に荷重を作用させておらず、左右方向に倒立二輪車１の姿勢角を傾斜させていない非旋回動作時に対して、図１３に示すように、搭乗者が左右方向に荷重を作用させて、左右方向に倒立二輪車１の姿勢角を傾斜させた旋回時動作時には、ステップカバー３と制御ユニット２０との間のクリアランス１１０が小さくなる。そのため、ステップカバー３における倒立二輪車１の中心部側が制御ユニット２０と干渉しないように、ステップカバー３の形状を設計するとよい。

　以上に説明したように、本実施の形態４では、搭乗者が両足の腿部で挟持するハンドル２１と、一対の搭乗部１０ａ、１０ｂを備える構成において、ステップカバー３のそれぞれは、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側がハンドル２１を向くようにモータブラケット５に連結されている。

　これによれば、搭乗者が足を載置し易いハンドル２１寄りに、スイッチセンサ７等の上方に位置するステップカバー３の感帯を位置することになる。そのため、搭乗者が感帯に足を乗せる可能性を向上して、搭乗者検出の精度を向上することができる。

＜発明の実施の形態５＞
　続いて、実施の形態５について説明する。なお、本実施の形態５にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成については、図１及び図２を参照して説明した実施の形態１にかかる倒立二輪車１の概略構成及び構成と同様であるため、その説明は省略する。

　上述した実施の形態１～４では、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側が倒立二輪車１の左方又は右方を向くように、ステップカバー３の左方又は右方に蝶番６を配置する場合について説明したが、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側が倒立二輪車１の前方又は後方を向くように、ステップカバー３の前方又は後方に蝶番６を配置するようにしてもよい。

　図１４及び図１５を参照して、実施の形態５にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図１４及び図１５は、実施の形態５にかかる搭乗部１０ａ、１０ｂの構成を示す図である。

　図１４に示すように、本実施の形態５の一態様として、蝶番６をベース部５０の後方に取り付けることも可能である。すなわち、ステップカバー３は、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側が倒立二輪車１の前方を向くようにベース部５０に連結されている。よって、ベース部５０の上面には、倒立二輪車１の後方から前方に向かって、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８が順に取り付けられている。例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面において、少なくとも前後方向の中心位置よりも、倒立二輪車１の後方側に所定の距離寄った位置に設けられる。また、例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面における後方の端部に設けられる。

　これによれば、ステップカバー３の前方寄りに、スイッチセンサ７等の上方に位置するステップカバー３の感帯を位置することになる。そのため、搭乗者にステップカバー３の前方寄りに足を乗せる傾向がある場合、搭乗者が感帯に足を乗せる可能性を向上して、搭乗者検出の精度を向上することができる。

　また、図１５に示すように、本実施の形態５の他の態様として、蝶番６をベース部５０の前方に取り付けることも可能である。すなわち、ステップカバー３は、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側が倒立二輪車１の後方を向くようにベース部５０に連結されている。よって、ベース部５０の上面には、倒立二輪車１の前方から後方に向かって、蝶番６、スイッチセンサ７、及びプランジャー８が順に取り付けられている。例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面において、少なくとも前後方向の中心位置よりも、倒立二輪車１の前方側に所定の距離寄った位置に設けられる。また、例えば、蝶番６は、ベース部５０の上面における前方の端部に設けられる。

　これによれば、ステップカバー３の後方寄りに、スイッチセンサ７等の上方に位置するステップカバー３の感帯を位置することになる。そのため、搭乗者にステップカバー３の後方寄りに足を乗せる傾向がある場合、搭乗者が感帯に足を乗せる可能性を向上して、搭乗者検出の精度を向上することができる。

　以上に説明したように、本実施の形態５では、ステップカバー３は、蝶番６の羽根部６１、６２の開閉側が倒立二輪車１の前方又は後方を向くようにモータブラケット５に連結されている。これによれば、搭乗者にステップカバー３の前方又は後方寄りに足を乗せる傾向がある場合、搭乗者が感帯に足を乗せる可能性を向上して、搭乗者検出の精度を向上することができる。すなわち、このように、搭乗者の乗り方に合わせてステップカバー３における不感帯（又は感帯）の位置を、所望の位置に配置するようにしてもよい。

　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

　例えば、本実施の形態１～５は、任意の２つ以上を組み合わせて実施することも可能である。例えば、実施の形態３～５において、ベース部５０上に防塵部品５２又は５３を設けるようにしてもよく、実施の形態３～５において、ベース部５０上に開き止め部品５１を有するようにしてもよい。

　この出願は、２０１２年１０月２６日に出願された日本出願特願２０１２－２３６３２６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１　倒立二輪車
２　ハンドル
３　ステップカバー
４　車輪
５　モータブラケット
６　蝶番
７　スイッチセンサ
８　プランジャー
９　駆動部
１０ａ、１０ｂ　搭乗部
２０　制御ユニット
２２ａ、２２ｂ　リンク
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ　リンク回転関節部
２４　パッド部
５０　ベース部
５１　開き止め部品
５２、５３　防塵部品
６０　軸部
６１　第１の羽根部
６２　第２の羽根部

Claims

　車輪と、
　車輪を駆動可能に保持するベースと、
　前記ベースの上部に連結され、搭乗者が搭乗するステップカバーと、
　前記ベースの上部に連結され、前記ステップカバーを弾性支持する弾性要素と、
　前記ベースと前記ステップカバーの間に設けられ、前記搭乗者が搭乗することで前記弾性要素が弾性変形して前記ステップカバーが押し下げられることによる前記ステップカバーからの押圧を検出する検出部と、
　前記検出部による押圧の検出に応じて、前記車輪を駆動して倒立制御を行う制御部と、を備え、
　前記ステップカバーは、前記ベースに蝶番で連結されていることを特徴とする、
　倒立型移動体。
　前記倒立型移動体は、さらに、前記蝶番の羽根部の開閉側における前記ベースと前記ステップカバーの間に位置するように、前記ベースの上面に取り付けられた防塵部を備える、
　請求項１に記載の倒立型移動体。
　前記防塵部は、前記ステップカバーが押し下げられていない場合、その上面が前記ステップカバーの下面と接触し、前記ステップカバーが押し下げられた場合、前記ステップカバーの下面との接触を維持したまま弾性変形するように、少なくとも一部が弾性体によって構成される、
　請求項２に記載の倒立型移動体。
　前記倒立型移動体は、前記ステップカバー、前記弾性要素、及び前記検出部を一対備え、
　前記ステップカバーのそれぞれは、一方の蝶番の軸部側と他方の蝶番の軸部側が対向するように前記ベースに連結されている、
　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の倒立型移動体。
　前記蝶番は、前記ベースの外周に設けられる、
　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の倒立型移動体。
　前記ステップカバーは、前記蝶番の羽根部の開閉側が前記倒立型移動体の前方又は後方を向くように前記ベースに連結されている、
　請求項１乃至５のいずれか１項に記載の倒立型移動体。
　前記ステップカバー及び前記ベースのそれぞれは、前記蝶番との連結部よりも前記蝶番の軸部側にさらに延びた延部を有し、
　前記ベースは、前記延部の上面に、前記ステップカバーが前記ベースに対して前記蝶番を軸として開いた場合に、前記ステップカバーの延部が接触する開き止め部を有する、
　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の倒立型移動体。