[发明专利]共轴两轮车辆

说明书

本申请是申请号为200610089876.3，申请日为2006年4月14日，名称为“共轴两轮车辆”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种共轴两轮车辆，其包括两个位于同一轴中心线上的轮子，本发明尤其涉及一种共轴两轮车辆，其可以带着骑乘在上面的人员自由行驶。

背景技术

现有技术中的一种这样的共轴两轮车辆已经在例如专利文献1中公开。在专利文献1中，介绍了一种共轴两轮车辆，包括位于同一根轴两端的轮子。在专利文献1中公开的共轴两轮车辆是“一种共轴两轮车辆，其构造成带有一对轮子；在该对轮子之间设置有一根轮轴；一个能够倾斜支撑在上述轮轴上方的底座；一对安装在底座上的驱动马达，以便驱动每个轮子；和一个控制器，可向该对驱动马达发出操作指令，其中，在底座上设置有一个加速度检测器用来检测在垂直方向上的加速度，并且当在行驶过程中加速度检测器检测到的加速度的绝对值达到或超过一个阈值的时候，控制器发出操作指令以使得该对驱动马达中的每一个都减速。”

根据专利文献1中的具有上述结构的共轴两轮车辆，希望达到的效果是“当例如行驶到台阶上时，因为具有能检测在垂直方向加速度的加速度检测器且当在行驶过程中加速度检测器检测到的加速度绝对值达到或超过一个预定阈值的时候，要减速的操作指令已经发送给该对驱动马达中的每一个，因此在遇到台阶等情况时可以安全行驶。”

此外，作为在现有技术中的另一种共轴两轮车辆在例如专利文献2中公开。在专利文献2中，介绍了一种能控制共轴两轮车辆姿态的方法。在专利文献2中的共轴两轮车辆中该姿态控制方法是“在一种带有一对轮子的共轴两轮车辆中；在该对轮子之间设置有一根轮轴；一个车体以可转动的方式支撑在上述轮轴上方；一个车轮驱动马达安装在车体上；一个控制计算机，可以向该驱动马达发出操作指令；还有一个角度检测器来检测车体的倾斜角度，角度检测器所检测的车体倾斜角度以很短时间间隔被取样，通过将取样值代入提前输入并设定在控制计算机中的控制输入计算方程中来进行计算，其中车体的取样倾斜角度用作状态变量，而将反馈增益作为一个系数，根据计算方程来计算用于车轮驱动马达的控制扭矩；控制计算机向车轮驱动马达发送一个指令来执行与计算控制扭矩相同的操作。”

根据在专利文献2的具有上述结构的共轴两轮车辆中的姿态控制方法，期望达到的效果是“在车辆倾斜的情况下，车轮立即在车体倾斜方向上移动，并且成功地复位车体的姿态，因为通过将取样值代入提前输入并设定在控制计算机中的控制输入计算方程中来进行计算，其中车体的取样倾斜角和反馈增益被用作系数；根据计算方程来计算用于车轮驱动马达的控制扭矩；且根据该计算结果执行对车轮驱动马达的反馈控制。”

[专利文献1]日本公开专利申请No.2005-6436

[专利文献2]日本公开专利申请No.S63-305082

但是，在上述专利文献1和2所述的共轴两轮车辆中，一个把手固定在用于人骑乘的踏板(骑乘部件)上，一个支撑车轮的支撑部件以可自由旋转地方式固定在踏板上，且踏板的上表面(骑乘表面)与行驶表面(路面)平行。因此，当重心处于比较高的位置，例如骑乘者处于站立状态的站立姿态的时候，骑乘者上部身体就变得不稳定，当行驶在路面与行驶方向垂直倾斜的倾斜路面上的时候由于重力作用、或当转向的时候由于离心力的作用，骑乘者会左右摇动而变得不稳定，并且当离心力过大的时候车体就很可能在侧向上发生翻转。

下面通过附图1到3来详细介绍这方面的详细内容。图1A到1C是说明性示意图，分别表示从车辆的前侧观察现有技术中的共轴两轮车辆。在图1A到1C中，附图标记1表示共轴两轮车辆的整体，其中设置有一个作为踏板的车体2。在与车体2行驶方向垂直的方向两侧设置有可旋转的左右车轮3L和3R。此外，附图标记4表示一个骑乘在车体2上的骑乘者(例如是一个男人)，附图标记G表示骑乘者4的重心，附图标记W表示骑乘者4的重量(载荷)。

图1A表示在没有侧向力和离心力影响的情况下，共轴两轮车辆1在平坦路面上直线行驶的状态。在这种情况下，骑乘者4的重心G基本上位于共轴两轮车辆1中心的上方，载荷W垂直作用在车体2的大致中心。因此，大致相同的载荷作用在左右车轮3L和3R，在车轮3L和3R与路面E相接触的地面接触点TL和TR处的反作用力大致相同。