专利名称：电动车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车辆，更确切来说，涉及一种被允许在人行道上行驶的尺寸的电动车辆。
背景技术：
以往已提出了多种用于辅助运动能力低的高龄者、残障人士等的生活的车辆，在专利文献1中公开了其中一例的电动车辆。专利文献1的电动车辆通常被称为“seniorcar (年长者车)”，其紧凑地构成，以便于在医院或康复设施内也能够拐小弯行驶。而且，为了帮助高龄者等的生活而必须在公共的人行道上行驶。例如在日本，根据道路交通法及内阁政府令，被允许在人行道上行驶的车辆的尺寸被定为总长为1200mm以下，总高为1090mm以下，总宽为700mm以下。从该点出发，专利文献1的电动车辆也必须紧凑地构成。在专利文献1的电动车辆中，车辆的前进及后退由操纵杆指示，通过操作操纵杆而改变车辆的行进方向，因此行驶时的不适感少，对于高龄者等运动能力低的搭乘者来说操作性良好。而另一方面，若过分依赖于专利文献1的电动车辆，运动能力就会越发下降。因此，例如在专利文献2中公开了一种目的在于通过也要求搭乘者运动(驱动力) 来维持和恢复搭乘者的运动能力的电动车辆。专利文献2的电动车辆通过利用电动马达辅助踩踏踏板所产生的驱动力来行驶。专利文献1 日本专利文献特开2007-83921号公报专利文献2 日本专利文献特开2008-37340号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，专利文献2的电动车辆要求搭乘者的运动仅是踩踏踏板。踩踏踏板的运动虽然对伸展膝部的肌肉力量的维持和恢复有效，但对弯曲膝部的肌肉力量的维持和恢复的效果小。而且，踩踏运动可以不弯曲脚踝进行，因此难以维持和恢复脚踝的柔软性。如此， 在专利文献2的电动车辆中，难以充分地维持和恢复搭乘者的运动能力。此外，在该电动车辆中，无论前进时还是后退时都需要进行踩踏踏板这样单一的相同动作。因此，在后退时， 即使进行与前进时相同的动作，车辆也后退，因此，行驶时的不适感增大。因而，本发明的主要目的在于提供一种通过被允许在人行道上行驶的紧凑的结构也能够充分地维持和恢复搭乘者的运动能力且能够抑制行驶时的不适感的电动车辆。根据本发明的一个方面，提供一种电动车辆，其具有被允许在人行道上行驶的尺寸，并包括车架，所述车架沿前后方向延伸；一对前轮，所述一对前轮沿左右方向排列配置在车架的前部；一对后轮，所述一对后轮沿左右方向排列配置在车架的后部；旋转机构， 所述旋转机构包括以沿着左右方向延伸的方式设置在车架上的旋转轴；以沿着与旋转轴大致正交的方向并且沿着彼此正相反的方向延伸的方式设置在旋转轴的两侧的一对曲轴；以及安装在一对曲轴的一者和另一者上的一对踏板；电动马达，所述电动马达驱动一对前轮以及一对后轮中的至少一轮；检测部，所述检测部检测曲轴的旋转方向；以及控制部，所述控制部控制电动马达，以便向与检测部检测到的曲轴的旋转方向相同的方向旋转驱动至少一轮。在本发明中，通过采用旋转机构，在旋转踏板时，从踏板位于最下侧的最低位直到变为位于最后侧的最后位，搭乘者使用腿进行将踏板拉近到自己身体侧的运动。因此，不仅能够维持和恢复伸展膝部的肌肉力量而且还能够维持和恢复弯曲膝部的肌肉力量。另外， 为了使踏板及曲轴旋转，比简单的踩踏运动更需要脚踝的柔软性。从而，在这一点上也能够维持和恢复运动能力。如此，即使是被允许在人行道上行驶的紧凑的结构，也能够充分地维持和恢复搭乘者的运动能力。此外，控制部控制电动马达，以使至少一轮向与搭乘者旋转踏板及曲轴的方向相同的方向旋转驱动。如此，搭乘者通过旋转踏板，能够进行腿的运动并同时指示行进方向。因此，能够根据搭乘者的意思使车辆行驶，能够抑制行驶时的不适感。优选如下还包括检测施加给旋转轴的转矩的转矩检测部，当通过转矩检测部检测到施加给旋转轴的向前旋转方向的转矩时，控制部控制电动马达以使车辆前进。在此情况下，如果施加给旋转轴的向前旋转方向的转矩是通过旋转踏板而产生的，就能够进一步促进搭乘者的腿的运动，能够更有效地维持和恢复运动能力。另外，优选如下还包括施加使所述车辆前进的指示的第一指示部，当即使未检测到曲轴的向前旋转、但通过第一指示部输入了使所述车辆前进的指示时，控制部也控制电动马达，以使所述车辆前进。在此情况下，能够按照搭乘者的意思使车辆行驶，从而能够抑制行驶时的不适感。另外，优选如下还包括施加使所述车辆后退的指示的第二指示部，当通过第二指示部输入了使车辆后退的指示、并且通过检测部检测到曲轴的向后旋转时，控制部控制电动马达以使所述车辆后退。在此情况下，搭乘者通过来自第二指示部的指示以及踏板和曲轴的向后旋转，更明确地表示使车辆后退这样的自己的意思，对应于此，车辆进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。优选如下还包括将所述车辆的动作模式设定为自动模式或辅助模式的第三指示部，当通过第三指示部将所述车辆的动作模式设定为自动模式、并且通过检测部检测到曲轴的向后旋转时，控制部控制电动马达以使所述车辆后退。在此情况下，搭乘者通过来自第三指示部的指示以及踏板和曲轴的向后旋转，更明确地表示使车辆后退这样的自己的意思，对应于此，车辆进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。另外，优选如下还包括将所述车辆的动作模式设定为自动模式或辅助模式的第三指示部，当通过第三指示部将所述车辆的动作模式设定为自动模式、通过第二指示部输入了使所述车辆后退的指示、并且通过检测部检测到曲轴的向后旋转时，控制部控制电动马达以使所述车辆后退。在此情况下，搭乘者通过来自第二指示部和第三指示部的指示以及踏板和曲轴的向后旋转，更明确地表示使车辆后退这样的自己的意思，对应于此，车辆进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。在权利要求书中，“辅助模式”是指电动马达通过驱动至少一轮来辅助基于人力的车辆行驶的模式。“自动模式”是指不依靠人力而仅通过马达驱动至少一轮来进行车辆行驶的模式。
此外，优选如下还包括对曲轴的旋转施加负载的负载部。在此情况下，通过利用负载部施加适度的负载，能够进一步促进搭乘者的腿的运动，能够更有效地维持和恢复运动能力。优选如下负载部包括传递机构，该传递机构向一对前轮以及一对后轮中的至少一轮传递曲轴的旋转。在此情况下，能够简单地构成负载部，能够使搭乘者进行运动并同时适当地有助于车辆的行驶。另外，优选如下传递机构包括单向离合器，该单向离合器向应被传递曲轴的旋转的车轮侧传递曲轴的向前旋转，但不传递曲轴的向后旋转。在此情况下，无论车辆的行驶状态如何，在踏板及曲轴向后旋转时都能够将作用在曲轴上的负载保持为固定，从而搭乘者无论何时都能够容易且可靠地使曲轴向后旋转。本发明的上述目的及其他目的、特征、方面及优点通过与附图相关联进行的以下的实施方式的详细说明会更加明确。
图1是示出本发明一个实施方式的电动车辆的左视图；图2是示出本发明一个实施方式的电动车辆的右视图；图3是示出车架与一对前轮以及一对后轮之间的位置关系的俯视图；图4是示出车架的后端部上的管的配置形态的后视图；图5是示出前轮保持单元的前视图；图6是示出本发明一个实施方式的电动车辆的电气结构的框图；图7是示出本发明一个实施方式的电动车辆的动作的一例的流程图；图8是示出自动模式时的指令速度设定处理的一例的流程图；图9是示出自动模式时的指令速度设定处理的另一例的流程图；图10是示出辅助模式时的指令速度设定处理的一例的流程图；图11是示出辅助模式时的指令速度设定处理的另一例的流程图；图12是示出本发明一个实施方式的电动车辆的动作的另一例的流程图；图13是示出指令速度设定处理的一例的流程图；图14是示出踏板处于最高位时的搭乘者的腿的状态的侧视图解图；图15是示出踏板处于最前位时的搭乘者的腿的状态的侧视图解图；图16是示出踏板处于最低位时的搭乘者的腿的状态的侧视图解图；图17是示出踏板处于最后位时的搭乘者的腿的状态的侧视图解图。符号说明10电动车辆12 车架14a、14b 前轮16a、16b 后轮40a、40b 电动马达43a、43b 编码器46输入部
46a电源开关
46b前进开关
46c后退开关
47模式切换开关
48b车轴
52、74链轮单元
52a、74a单向离合器
64旋转机构
66轴承构件
68、80旋转轴
70a、70b 曲轴
72a,72b 踏板
76、84链条
78、82链轮
85a、85b旋转检测传感器
85c转矩传感器
90 二次电池
104控制部
T传递机构
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明一个实施方式的电动车辆10的左视图。图2是示出电动车辆 10的右视图。图3是示出车架12与一对前轮14a、14b以及一对后轮16a、16b之间的位置关系的俯视图。本发明实施方式中的左右、前后、上下是以搭乘者面朝把手45落座于电动车辆10 的座位58上的状态为基准的左右、前后、上下。如图1至图3所示，电动车辆10包括沿前后方向延伸的车架12、在车架12的前端沿左右方向排列配置的一对前轮14a、14b、以及在车架12的后端沿左右方向排列配置的一对后轮16a、16b。车架12包括头管18、从头管18的下端部向后方延伸的主管20、以及与主管20 的后端部连结的座管22。如图3所示，车架12还包括用于将后轮16a、16b可旋转地保持的一对保持管Ma、Mb ；以及用于将保持管Ma、24b与主管20连结的连结管^a、26b和两叉管28。图4是示出车架12的后端的管的配置形态的后视图。参照图4，保持管Ma 向主管20的后方沿着左右方向排列配置，且分别沿着左右方向呈直线状延伸。连结管26a将主管20和保持管2 连结。连结管26b将主管20和保持管24b连结。而且，连结管^a、 26b通过加强管30而相互连结。如图3所示，两叉管28在俯视下呈大致Y字状，并将主管 20和保持管Ma、24b连结。
如图2所示，用于改变车身方向的转向轴32 (由虚线表示)旋转自如地插通到上述车架12的头管18中。在转向轴32的下端部连结有将一对前轮14a、14b可摆动地保持的前轮保持单元34。图5是示出前轮保持单元34的前视图。参照图2、图3及图5，前轮保持单元34 包括与转向轴32连结的连结构件36、安装在连结构件36上的框架38、以及安装在框架38 上的一对电动马达40a、40b(参照图3及图5)。如图2所示，连结构件36包括与转向轴32正交的上板36a、从上板36a的前端弯曲并延伸的前板36b、以及从上板36a的后端弯曲并延伸的后板36c，该连结构件36侧视下呈大致C字状。框架38被形成为大致长方体形状，并被配置在连结构件36的前板36b与后板36c 之间。摆动轴42插穿在连结构件36以及框架38中。摆动轴42固定于连结构件36，并支承框架36使其可沿箭头A方向(摆动轴42的周向)摆动。电动马达40a以从框架38的左侧面突出的方式安装在框架38上，电动马达40b以从框架38的右侧面突出的方式安装在框架38上。如图5所示，前轮14a、14b隔着前轮保持单元34而在左右方向上排列配置。配置在前轮14a、14b之间的电动马达40a、40b的旋转轴41a、41b经由没有图示的减速器与前轮 14a、14b连结。如此被前轮保持单元34保持的前轮14a、14b随着框架38向箭头A方向的摆动而以摆动轴42为中心在上下方向上摆动。此外，在旋转轴41a、41b上设置有用于检测其转速的编码器43a、43b。而且，在框架38中设置有用于限制前轮14a、14b的旋转的没有图示的制动器。返回图1及图2，杆44使用没有图示的升降螺栓等被安装在转向轴32的上端部， 并且在杆44上安装有把手45。如图3所示，把手45在俯视下呈大致U字状。通过向左右转向把手45，前轮保持单元34以及前轮14a、14b向左右改变朝向。由此能够改变车身方向。在这样把手45上设置有没有图示的制动杆，该制动杆用于操作安装在前轮保持单元34中的制动器。此外，在把手45的右侧把持部附近安装有输入部46，在把手45的左侧把持部附近安装有模式切换开关47，该模式切换开关47成为用于将电动车辆10的动作模式设定成自动模式还是辅助模式的第三指示部。参照图6，输入部46包括电源开关46a、 成为第一指示部的前进开关46b、成为第二指示部的后退开关46c、高速开关46d、以及低速开关46e。通过电源开关46a来接通/切断电源。通过前进开关46b来输入使电动车辆10 前进的指示。通过后退开关46c来输入使电动车辆10后退的指示。通过高速开关46d将电动车辆10的最高速设定得较高。通过低速开关46e将电动车辆10的最高速设定得较低。在该实施方式中，“辅助模式”是指通过电动马达40a、40b驱动前轮14a、14b来辅助基于人力的车辆行驶的模式。“自动模式”是指不依靠人力而仅通过电动马达40a、40b驱动前轮14a、14b来使车辆行驶的模式。如图3及图4所示，与后轮16a连结的车轴48a以可旋转的方式插穿保持管Ma， 与后轮16b连结的车轴48b以可旋转的方式插穿保持管Mb。即，后轮16a、16b可旋转地被保持管Ma、24b保持。在保持管2 的左端设置有供车轴48a插穿的电磁制动器单元50a。在保持管24b的右端设置有供车轴48b插穿的电磁制动器单元50b。通过驱动电磁制动器单元50a、50b 来限制车轴48a、48b的旋转以及后轮16a、16b的旋转。另外，在车轴48b的左端设置有链轮单元52。链轮单元52包括供车轴48b插入的单向离合器52a、以及设置在单向离合器52a的外周面上的大致中空圆板状的链轮52b。单向离合器5 被构成为当链轮52b向箭头Bl方向(从右侧观察为顺时针方向参照图2、旋转时，将其旋转力传递至车轴48b，当链轮52b向箭头B2方向(从右侧观察为逆时针方向参照图幻旋转时，不将其旋转力传递至车轴48b。而且，单向离合器52a 被构成为当车轴48b以及后轮16b向箭头B2方向旋转时，将其旋转力传递至链轮52b，当后轮16b向箭头Bl方向旋转时，不将其旋转力传递至链轮52b。这样的单向离合器5 通常被广泛使用，因此省略关于单向离合器52a的详细说明。如图1及图2所示，在座管22上安装有车座单元M。车座单元M包括插入到座管22中的车座柱56、设置在车座柱56的上端部的车座58、设置在车座58的后端部的上方的靠背60、以及隔着靠背60在左右方向上排列设置的一对扶手62a、62b。如图1至图3所示，在主管20上设置有旋转机构64。旋转机构64包括设置在主管20上的侧视时大致呈三角形的轴承构件66 ；在左右方向上插穿轴承构件66的旋转轴68 ；设置在旋转轴68的左侧端部和右侧端部的一对曲轴70a、70b ；以及设置在曲轴70a、 70b的一者和另一者上的一对踏板72a、72b。旋转轴68由轴承构件66支承为可向箭头Bl及B2方向(参照图2)旋转。曲轴 70a以与旋转轴68大致正交的方式设置在旋转轴68的左端部。曲轴70b以与旋转轴68大致正交、并且向与曲轴70a正相反的方向延伸的方式设置在旋转轴68的右端部。踏板72a 可旋转地设置在曲轴70a的前端部。踏板72b可旋转地设置在曲轴70b的前端部。另外，如图2及图3所示，在旋转轴68上的、轴承构件66与曲轴70b之间设置有链轮单元74。链轮单元74包括供旋转轴68插穿的单向离合器74a、以及设置在单向离合器7 的右侧面的链轮74b。链轮74b被设置在单向离合器7 的右侧面，并不与插穿链轮 74b的旋转轴68连结。单向离合器7 被构成为当链轮74b向箭头B2方向(参照图2)旋转时，将其旋转力传递至旋转轴68，当链轮74b向箭头Bl方向(参照图幻旋转时，不将其旋转力传递至旋转轴68。而且，单向离合器7 被构成为当旋转轴68向箭头Bl方向旋转时，将其旋转力传递至链轮74b，当旋转轴68向箭头B2方向旋转时，不将其旋转力向传递至链轮74b。 即，单向离合器7 被构成为具有与单向离合器5 相反的功能。这样的单向离合器74a 通常也被广泛使用，因此省略关于单向离合器74a的详细说明。链轮74b经由环状的链条76与设置在链轮74b的斜下方的链轮78连结。如图3所示，链轮78安装在从主管20向右方延伸的旋转轴80上。而且，在旋转轴80上的主管20与链轮78之间安装有比链轮78大(齿数多)的链轮82。如图2所示，链轮82经由环状的链条84与链轮单元52的链轮52b连结。链条84 的张力由设置在加强管30 (参照图幻上的链张紧器86调节。上述的车轴48b、链轮单元52、74、链轮78、82、旋转轴80以及链条76、84 —起构成传递机构T。经由这样的旋转机构64及传递机构T，搭乘者对后轮16b进行驱动。详细而言，
9搭乘者经由踏板72a、72b向箭头Bl方向(参照图幻旋转曲轴70a、70b，由此使旋转轴68 及链轮74b向箭头Bl方向旋转。链轮74b向箭头Bl方向旋转的力经由链条76传递到链轮78，使链轮78、82及旋转轴80向箭头Bl方向旋转。链轮82向箭头Bl方向旋转的力经由链条84传递到链轮52b，使链轮单元52向箭头Bl方向旋转。由此，车轴48b及后轮16b 向箭头Bl方向旋转，电动车辆10前进。即使通过经由踏板72a、72b向箭头B2方向(参照图2)旋转曲轴70a、70b而使旋转轴68向箭头B2方向旋转，链轮74b也不会旋转，从而链条76、84不会移动。这是因为在链轮单元74中使用了单向离合器7 的缘故。如此，在旋转轴68向箭头B2方向旋转时， 链条76、84不会移动，从而能够避免链条76、84脱落等故障。另外，即使在诸如下坡行驶等中不使旋转轴68向箭头Bl方向(参照图2、旋转、 后轮16b及车轴48b也向箭头Bl方向旋转的情况下，链轮52b不会旋转，而链条76、84不会移动。这是因为在链轮单元52中使用了单向离合器52a的缘故。由此也能够避免链条 76、84脱落等故障。另外，在旋转轴68的左侧设置有罩85。在罩85上设置有对曲轴70a的旋转进行检测的旋转检测传感器85a、85b。此外，参照图3，绕旋转轴68设置有转矩传感器85c，该转矩传感器85c是对施加到旋转轴68的转矩进行检测的转矩检测部。如图1至图3所示，头管18经由副车架86a及86b而与设置在轴承构件66上的突起部66a连结。在主车架20中的旋转机构64的前方且一对副车架86a、86b之间的下方设置有顶面开口的二次电池盒88。如图1及图2所示，在二次电池盒88中配置有从副车架86a、86b 之间向上方延伸的二次电池90。二次电池90是镍(Ni)-镉(Cd)电池等，储存在二次电池 90中的电力使用于电动马达40a、40b的驱动等。在前轮保持单元34的上方设置有前筐92。前筐92安装在安装构件94及安装构件96上。如图2及图4所示，在保持管Ma、24b的上方设置有后筐98。后筐98安装在侧视时呈大致C字状的安装板100 (参照图2)上，该安装板100固定在座管22和加强管30 (参照图4)上。此外，后筐98由设置在保持管Ma、24b上的撑条10加、102b (参照图4)支承。如图2所示，在后筐98的前表面上经由安装板100安装有用于控制电动马达40a、 40b和电磁制动器单元50a、50b的控制部104。而且，在后筐98的下表面安装有用于切换电磁制动器50a、50b的接通/切断的开关105。在日本，通过道路交通法和内阁政府令规定了被允许在人行道上行驶的车辆的尺寸。上述的电动车辆10的尺寸被设定成在日本被允许在人行道上行驶的尺寸(总长1200mm 以下，总高1090mm以下，总宽700mm以下)。具体而言，在该实施方式中，电动车辆10的总长设定为1185mm，电动车辆10的总高设定为900mm，电动车辆10的总宽设定为650mm。在如此紧凑构成的电动车辆10中，如图1至图3所示，旋转轴68在前后方向上的位置比座位58的前端靠前侧且比前轮14a、14b的中心靠上侧(参照图1及图幻，并被设定成使得旋转轴68的中心与前轮14a(14b)的中心在前后方向上的间隔Sl小于旋转轴68的中心与后轮16a(16b)的中心在前后方向上的间隔S2(参照图1及图3)。接下来，参照图6，说明电动车辆10的主要电气结构。
电动车辆10的控制部104包括控制电路106。控制电路106具有CPU及存储器。 CPU进行必要的运算并控制电动车辆10的动作。作为存储装置的存储器存储用于控制电动车辆10的动作的程序、数据和运算数据等。存储器中存储有用于执行图7 图13的动作的程序等。在控制电路106上连接有电源电路108、马达驱动电路110、输入部接口电路112、 传感器接口电路114、以及保护电路116。在控制部104上连接有二次电池90。在马达驱动电路110上连接有电动马达40a、40b。在输入部接口电路112上连接有输入部46及模式切换开关47。在传感器接口电路114上连接有编码器43a、43b、旋转检测传感器85a、85b以及转矩传感器85c。参照图7至图13对这样的电动车辆10的动作例进行说明。参照图7，当按下了电源开关46a时，控制电路106判断动作模式是自动模式还是辅助模式(步骤Si)。动作模式可以由模式切换开关47设定，也可以将默认值设为辅助模式。如果动作模式为自动模式，则控制电路106通过图8所示的处理来设定自动模式时的指令速度(步骤S3)。另一方面，如果动作模式为辅助模式，则控制电路106通过图9所示的处理来设定辅助模式时的指令速度(步骤S5)。然后，控制电路106向马达驱动电路110 输出控制信号来控制电动马达40a、40b，由此控制电动车辆10的行驶速度(步骤S7)，以使电动车辆10的行驶速度成为设定的指令速度，然后结束处理。接下来，参照图8，对自动模式时的指令速度设定动作的一例进行说明。首先，控制电路106判断前进开关46b是否被按下(步骤Sl 1)。如果前进开关46b 被按下，则控制电路106设定预定的前进速度(例如，时速6km)作为指令速度(步骤S13)， 结束处理。另一方面，如果前进开关46b未被按下，控制电路106判断是否正向后退方向踩踏踏板，即曲轴70a是否向后旋转(步骤S15)。这由控制电路106基于从检测曲轴70a的旋转的旋转检测传感器85a、85b向控制电路106输入检测信号的输入顺序来判断。在该实施方式中，检测曲轴的旋转方向的检测部包括旋转检测传感器85a、^b和控制电路106。如果正向后退方向踩踏踏板，则控制电路106设定预定的后退速度(例如，时速2km)作为指令速度(步骤S17)，结束处理。当在步骤S15中未向后退方向踩踏踏板时，控制电路106将指令速度设定为零(步骤S19)，结束处理。在该动作例中，搭乘者在利用模式切换开关47将动作模式设定为自动模式之后， 通过向后旋转踏板72a、72b及曲轴70a、70b，控制部104控制电动马达40a、40b以使电动车辆10后退。如此，搭乘者通过自动模式的设定及踏板72a、72b的向后旋转，而能够进行腿的运动并同时明确地指示电动车辆10的行进方向。因此，能够按照搭乘者的意思使电动车辆10后退，能够抑制行驶时的不适感。而且，若将前进开关46b接通，则能够消除不适感地使电动车辆10以预定速度前进。接下来，参照图9，说明自动模式时的指令速度设定动作的另一例。该动作例是在图8所示的动作例的步骤Sll与S15之间插入了步骤S21的例子， 其余部分与图8相同，因此省略重复说明。在图9所示的动作例的步骤Sll中，如果前进开关46b未被按下，则向步骤S21前进，控制电路106判断后退开关46c是否被按下。若后退开关46c被按下则向步骤S15前
11进，另一方面，若后退开关46c未被按下则向步骤S19前进。在该动作例中，在利用模式切换开关47将动作模式设定为自动模式之后，通过后退开关46c输入使电动车辆10后退的指示，并且在通过旋转检测传感器85a、^b及控制电路106检测到曲轴70a、70b的向后旋转时，控制电动马达40a、40b以使电动车辆10后退。 在此情况下，搭乘者通过模式切换开关47的设定、后退开关46c的接通及曲轴70a、70b的向后旋转，更明确地表示使电动车辆10后退这样的自己的意思，对应于此，电动车辆10进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。而且，如果将前进开关46b接通，则能够消除不适感地使电动车辆10以预定速度前进。此外，参照图10，说明辅助模式时的指令速度设定动作的一例。首先，控制电路106判断电动车辆10的行驶速度是否超过了规定速度(例如，时速4. 5km)(步骤S31)。这基于来自编码器43a、43b的检测信号进行判断。若超过了规定速度，则控制电路106将指令速度设定成规定速度(步骤S3!3)，结束处理。在步骤S31中，若未超过规定速度，则控制电路106判断输入转矩否大于零，即旋转轴68是否被施加了向前旋转方向的转矩(步骤S3Q。这基于来自转矩传感器85c的检测值进行判断。若输入转矩大于零，则控制电路106基于输入转矩来设定指令速度(步骤 S37)，结束处理。在步骤S35中，若输入转矩小于或等于零，则控制电路106判断是否正向前进方向踩踏踏板，即曲轴70a是否向前旋转(步骤S39)。这基于来自检测曲轴70a的旋转的旋转检测传感器85a、85b的检测信号来进行。如果正向前进方向踩踏踏板，则控制电路106基于踏板踩踏速度来设定指令速度(步骤S41)，结束处理。在该实施方式中，踏板踩踏速度由控制电路106基于从旋转检测传感器85a、85b向控制电路106输入检测信号的输入间隔来检测。另一方面，在步骤S39中，当未向前进方向踩踏踏板时，控制电路106将指令速度设定为零(步骤S4!3)，结束处理。在该动作例中，如果通过踏板72a、72b的向前旋转而对旋转轴68施加向前旋转方向的转矩，则能够以基于输入转矩的速度使电动车辆10前进。由此，能够消除不适感地进一步促进搭乘者的腿的运动，能够更有效地维持和恢复运动能力。而且，即使输入转矩为零，但只要向前进方向踩踏踏板，就能够以基于踏板踩踏速度的速度前进。另外，参照图11，对辅助模式时的指令速度设定动作的另一例进行说明。从步骤S31到S41与图10所示的动作相同，因此省略其重复说明。在步骤S39中，当未向前进方向踩踏踏板时，控制电路106判断后退开关46c是否被按下(步骤S43)。如果后退开关46c被按下，则控制电路106判断是否正向后退方向踩踏踏板，即曲轴70a是否向后旋转(步骤S45)。如果正向后退方向踩踏踏板，则控制电路 106设定预定的后退速度(例如，时速2km)作为指令速度(步骤S47)，结束处理。另一方面，当在步骤S43中后退开关46c未被按下时，或者当步骤S45中未向后退方向踩踏踏板时，控制电路106将指令速度设定为零(步骤S49)，结束处理。在该动作例中，即使在辅助模式时，当利用后退开关46c输入使电动车辆10后退的指示、并且通过旋转检测传感器85a、^b及控制电路106检测到曲轴70a、70b的向后旋转时，也控制电动马达40a、40b以使电动车辆10后退。如此，搭乘者通过使踏板72a、72b及曲轴70a、70b向后旋转，能够进行腿的运动并同时指示电动车辆10的行进方向。而且， 搭乘者通过后退开关46c的接通及曲轴70a、70b的向后旋转，更加明确地表示使电动车辆 10后退这样的自己的意思，对应于此，电动车辆10进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。另外，如果通过踏板72a、72b的向前旋转对旋转轴68施加了向前旋转方向的转矩，则能够以基于输入转矩的速度使电动车辆10前进。由此，能够消除不适感地进一步促进搭乘者的腿的运动，能够更有效地维持和恢复运动能力。即使输入转矩为零，只要向前进方向踩踏踏板，就能够以基于踏板踩踏速度的速度前进。另外，参照图12，对不判断动作模式是自动模式还是辅助模式时的动作例进行说明。当电源开关46a被按下时，首先，控制电路106通过图13所示的处理来设定指令速度(步骤S51)。然后，控制电路106向马达驱动电路110输出控制信号并控制电动马达 40a、40b，来控制电动车辆10的行驶速度，以使电动车辆10的行驶速度成为设定的指令速度(步骤S5!3)，然后结束处理。接下来，参照图13，对指令速度设定动作的一例进行说明。首先，控制电路106判断前进开关46b是否被按下(步骤S61)。若前进开关46b 被按下，则控制电路106设定预定的前进速度(例如，时速6km)作为指令速度(步骤S63)，
结束处理。另一方面，若前进开关46b未被按下，则控制电路106判断后退开关46c是否被按下(步骤S65)。若后退开关46c被按下，则控制电路106判断是否正向后退方向踩踏踏板， 即曲轴70a是否向后旋转(步骤S67)。如果正向后退方向踩踏踏板，则控制电路106设定预定的后退速度(例如，2km)作为指令速度(步骤S69)，结束处理。当在步骤S65中后退开关46c未被按下时，或者在步骤S67中未向后退方向踩踏踏板时，控制电路106判断电动车辆10的行驶速度是否超过了规定速度(例如，时速 4. 5km)(步骤S71)。若超过了规定速度，则控制电路106将指令速度设定成规定速度(步骤S73)，结束处理。在步骤S71中，若未超过规定速度，则控制电路106判断输入转矩是否为零以上 (步骤S75)。若输入转矩大于零，则控制电路106基于输入转矩来设定指令速度(步骤 S77)，结束处理。在步骤S75中，若输入转矩为零以下，则控制电路106判断是否正向前进方向踩踏踏板，即曲轴70a是否向前旋转(步骤S79)。如果正向前进方向踩踏踏板，则控制电路106 基于踏板踩踏速度来设定指令速度(步骤S81)，结束处理。另一方面，在步骤S79中，当未向前进方向踩踏踏板时，控制电路106将指令速度设定为零(步骤S8!3)，结束处理。在该动作例中，当利用后退开关46c输入使电动车辆10后退的指示、并且利用旋转检测传感器85a、^b及控制电路106检测到曲轴70a、70b的向后旋转时，控制电动马达 40a、40b以使电动车辆10后退。如此，搭乘者通过向后旋转踏板72a、72b，能够进行腿的运动并同时指示电动车辆10的行进方向。而且，搭乘者通过后退开关46c的接通及曲轴70a、 70b的向后旋转，更明确地表示使电动车辆10后退这样的自己的意思，对应于此，电动车辆10进行后退，因此能够进一步抑制行驶时的不适感。另外，若接通前进开关46b，则能够消除不适感地使电动车辆10以预定速度前进。此外，若通过踏板72a、72b的向前旋转对旋转轴68施加向前旋转方向的转矩，则能够以基于输入转矩的速度使电动车辆10前进。由此，能够消除不适感地进一步促进搭乘者的腿的运动，能够更有效地维持和恢复运动能力。而且，即使输入转矩为零，只要向前进方向踩踏踏板，就能够以基于踏板踩踏速度的速度前进。图14是示出踏板7 处于最高位(最上侧的位置)时的搭乘者的左腿的状态的侧视图解图。图15是示出踏板7 处于最前位(最前侧的位置)时的搭乘者的左腿的状态的侧视图解图。图16是示出踏板7 处于最低位(最下侧的位置)时的搭乘者的左腿的状态的侧视图解图。图17是示出踏板7 处于最后位(最后侧的位置)时的搭乘者的左腿的状态的侧视图解图。根据图14 图17可知，无论踏板7 在哪个位置，搭乘者都能够不费劲地弯曲腿。即可知即使在紧凑的结构下搭乘者也能够以舒服的姿势使踏板7 旋转(公转)。在图14 图17中仅示出了搭乘者的左腿，但右腿当然也能够同样地运动。在使用旋转机构64的情况下，从踏板7 处于最低位的状态(图16所示的状态) 直到达到踏板7 处于最后位的状态(图17所示的状态)，搭乘者使用左腿进行将踏板72a 拉近到自己身体侧的运动。关于右腿的运动也同样。从而，不仅能够维持和恢复伸展膝部的肌肉力量，而且还能够维持和恢复弯曲膝部的肌肉力量。而且，为了使踏板72a、72b沿着曲轴70a、70b的轨道旋转，比简单的踩踏运动更需要脚踝的柔软性。从而，在这一点上也能够维持和恢复运动能力。如此，即使是被允许在人行道上行驶的紧凑的结构，搭乘者也能够以舒服的姿势运动，能够充分地维持和恢复搭乘者的运动能力。根据电动车辆10，使用传递机构T作为对曲轴70a、70b的旋转施加负载的负载部。 由此，能够对曲轴70a、70b施加适度的负载，进一步促进搭乘者的腿的运动，能够有效地维持和恢复运动能力。而且，通过使用传递机构T能够简单地构成负载部，能够使搭乘者进行运动并同时适当地有助于电动车辆10的行驶。另外，通过使用向后轮16b侧传递曲轴70a、70b的向前旋转但不传递曲轴70a、70b 的向后旋转的单向离合器74b，无论电动车辆10的行驶状态如何，在踏板72a、72b及曲轴 70a、70b的向后旋转时都能够将作用在曲轴70a、70b上的负载保持为固定，从而搭乘者无论何时都能够容易且可靠地使曲轴70a、70b向后旋转。本发明的电动车辆10的尺寸不限定于上述的实施方式。本发明的电动车辆10 的尺寸只要是被允许在人行道上行驶的尺寸(总长1200mm以下，总高1090mm以下，总宽 700mm以下)即可，能够任意设定。在上述的实施方式中，说明了通过电动马达40a、40b驱动前轮14a、14b的情况，但本发明不限定于此。例如，既可以使用一个电动马达来驱动前轮14b，也可以使用一个电动马达仅驱动前轮14a、14b中的任一者。而且，还可以使用电动马达来驱动后轮16a和/或 16b。在上述的实施方式中，说明了随着踏板72a、72b向箭头Bl方向的旋转而仅使后轮 16b旋转的情况，但例如也可以将车轴48a和4 连结来使后轮16a、16b旋转。而且，也可以通过踏板72a、72b的旋转来使前轮Ha和/或14b旋转。
另外，也可以通过搭乘者从踏板72a、72b经由传递机构及差动齿轮装置(差动齿轮机构)使后轮16a、16b双方旋转。在上述的实施方式中，说明了将曲轴70a、70b设置在旋转轴68的左端部和右端部的情况，但曲轴70a、70b的位置不限定于此。也可以比旋转轴68的左端部稍靠右设置曲轴 70a，还可以比旋转轴68的右端部稍靠左s设置曲轴70b。在上述的实施方式中，说明了将前轮14a、14b配置在车架12的前端的情况，但前轮14a、14b的位置不限定于此。也可以比车架12的前端稍靠后配置前轮14a、14b。在上述的实施方式中，说明了将后轮16a、16b配置在车架12的后端的情况，但后轮16a、16b的位置不限定于此。也可以比车架12的后端稍靠前配置后轮16a、16b。在上述的实施方式中，利用了传递机构T作为负载部，但不限定于此。也可以使用能够对曲轴70a、70b的旋转施加负载的任意的构件，作为负载部。以上，说明了本发明的优选实施方式，但显然只要不脱离本发明的范围和精神，就能够进行各种变更。本发明的范围仅由同附的权利要求书限定。
1权利要求
1.一种电动车辆，其具有被允许在人行道上行驶的尺寸，并包括 车架，所述车架沿前后方向延伸；一对前轮，所述一对前轮沿左右方向排列配置在所述车架的前部； 一对后轮，所述一对后轮沿左右方向排列配置在所述车架的后部； 旋转机构，所述旋转机构包括以沿着左右方向延伸的方式设置在所述车架上的旋转轴；以沿着与所述旋转轴大致正交的方向并且沿着彼此正相反的方向延伸的方式设置在所述旋转轴的两侧的一对曲轴；以及安装在所述一对曲轴的一者和另一者上的一对踏板； 电动马达，所述电动马达驱动所述一对前轮以及所述一对后轮中的至少一轮； 检测部，所述检测部检测所述曲轴的旋转方向；以及控制部，所述控制部控制所述电动马达，以便向与所述检测部检测到的所述曲轴的旋转方向相同的方向旋转驱动所述至少一轮。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，还包括检测施加给所述旋转轴的转矩的转矩检测部，当通过所述转矩检测部检测到施加给所述旋转轴的向前旋转方向的转矩时，所述控制部控制所述电动马达，以使所述车辆前进。
3.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，还包括施加使所述车辆前进的指示的第一指示部，当即使未检测到所述曲轴的向前旋转、但通过所述第一指示部输入了使所述车辆前进的指示时，所述控制部也控制所述电动马达，以使所述车辆前进。
4.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，还包括施加使所述车辆后退的指示的第二指示部，当通过所述第二指示部输入了使所述车辆后退的指示、并且通过所述检测部检测到所述曲轴的向后旋转时，所述控制部控制所述电动马达，以使所述车辆后退。
5.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，还包括将所述车辆的动作模式设定为自动模式或辅助模式的第三指示部， 当通过所述第三指示部将所述车辆的动作模式设定为所述自动模式、并且通过所述检测部检测到所述曲轴的向后旋转时，所述控制部控制所述电动马达，以使所述车辆后退。
6.根据权利要求4所述的电动车辆，其中，还包括将所述车辆的动作模式设定为自动模式或辅助模式的第三指示部， 当通过所述第三指示部将所述车辆的动作模式设定为所述自动模式、通过所述第二指示部输入了使所述车辆后退的指示、并且通过所述检测部检测到所述曲轴的向后旋转时， 所述控制部控制所述电动马达，以使所述车辆后退。
7.根据权利要求1所述的电动车辆，其中， 还包括对所述曲轴的旋转施加负载的负载部。
8.根据权利要求7所述的电动车辆，其中，所述负载部包括传递机构，该传递机构向所述一对前轮以及所述一对后轮中的至少一轮传递所述曲轴的旋转。
9.根据权利要求8所述的电动车辆，其中，所述传递机构包括单向离合器，该单向离合器向应被传递所述曲轴的旋转的车轮侧传递所述曲轴的向前旋转，但不传递所述曲轴的向后旋转。
全文摘要
提供一种在被允许在人行道上行驶的紧凑的结构下也能够充分地维持和恢复搭乘者的运动能力并能够抑制行驶时的不适感的电动车辆。电动车辆(10)构成为被允许在人行道上行驶的尺寸，并包括沿左右方向排列配置在车架(12)的前部的前轮(14a、14b)以及沿左右方向排列配置在车架(12)的后部的后轮(16a、16b)。设置在车架(12)上的旋转机构(64)包括旋转轴(68)、设置在旋转轴(68)的两侧的曲轴(70a、70b)、以及安装在曲轴(70a、70b)上的踏板(72a、72b)。前轮(14a、14b)由电动马达(40a、40b)驱动。当后退开关(46c)被按下并且曲轴(70a、70b)向后旋转时，控制电路(106)控制电动马达(40a、40b)以使电动车辆(10)后退。
文档编号B62M23/02GK102348596SQ20098015804
公开日2012年2月8日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者伊藤智一, 松本智仁, 铃木修一, 铃木智之 申请人:雅马哈发动机工程株式会社