JP2010260447A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な操作により、超信地旋回を行うことが可能な車両を提供する。
【解決手段】２つの前輪（左前輪２１及び右前輪３１）と、前記前輪にそれぞれ連結され、前記前輪を操舵する操舵用アクチュエータ（左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３）と、前記操舵用アクチュエータの動作を指示するステアリングホイール６２と、ステアリングホイール６２の回動角θに基づいて定められる旋回中心Ｚ周りを旋回することが可能な前記前輪の操舵角（δ_ＦＬ及びδ_ＦＲ）をそれぞれ算出し、前記前輪の操舵角が算出された操舵角となるように前記操舵用アクチュエータを動作させるコントローラ１００と、を具備した。
【選択図】図４

Description

本発明は、左右一対の前輪を独立して操舵することが可能な車両の技術に関し、より詳細には、前輪のみを操舵することによって超信地旋回を行うことが可能な車両の技術に関する。

従来、左右一対の車輪を独立して操舵することが可能な車両の技術は公知となっている。このような車両の技術としては、特許文献１に記載の車両が知られている。

特許文献１に記載の車両は、一対の主駆動輪（後輪）と、前記一対の主駆動輪を個々に駆動する一対の油圧伝動装置と、前記一対の油圧伝動装置を個々に操作する一対の操作レバーと、を具備するものである。
このような構成において、前記車両は、前記一対の操作レバーを相反する方向に操作することで、前記一対の主駆動輪を相反する方向に駆動させることができる。従って、前記車両は、主駆動輪の左右中間点を旋回中心として旋回（超信地旋回）することができる。

しかし、特許文献１に記載の車両は、前記一対の操作レバーを各個操作して旋回する必要があるため、操作が煩雑である点で不利であった。

特開２００５−３４３２８３号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、簡易な操作により、超信地旋回を行うことが可能な車両を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
２つの前輪を含む複数の車輪と、
前記前輪にそれぞれ連結され、前記前輪を操舵する操舵用アクチュエータと、
前記操舵用アクチュエータの動作を指示する操舵用操作具と、
前記操舵用操作具の操作量に基づいて定められる旋回中心周りを旋回することが可能な前記前輪の操舵角を算出し、前記前輪の操舵角が算出された操舵角となるように前記操舵用アクチュエータを動作させる制御手段と、
を具備するものである。

請求項２においては、
前記操舵用アクチュエータは、
前記前輪を９０度以上操舵することが可能なものである。

請求項３においては、
前記２つの前輪を含む複数の車輪のうち１つ又は複数の車輪を駆動輪とし、
前記１つ又は複数の駆動輪ごとに連結されて駆動することが可能な駆動用アクチュエータと、
目標速度を設定する駆動用操作具と、
を具備し、
前記制御手段は、
前記操舵用操作具の操作量及び前記駆動用操作具の操作量に基づいて、前記駆動輪が路面に対して滑ることなく前記旋回中心周りを旋回することが可能な前記駆動輪の速度を算出し、前記駆動輪の速度が算出した速度となるように前記駆動用アクチュエータを動作させるものである。

請求項４においては、
前記制御手段は、
前記算出した速度が、所定の値を超えないように制限するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、容易に任意の旋回中心周りを旋回することができる。また、２つの前輪を独立して操舵することができるため、２つの前輪の操舵角が機械的に制限されることがなく、小さな旋回半径で旋回を行うことができる。

請求項２においては、前輪を９０度以上操舵することで、車体幅の内側の位置を旋回中心として旋回（信地旋回）することや、車体幅の中央の位置を旋回中心として旋回（超信地旋回）することができる。

請求項３においては、駆動用操作具の操作量に基づいて、駆動輪が路面に対して滑ることがないように、前記駆動輪の速度を調節することができる。従って、旋回する際に路面（芝や圃場等）を痛めることなく、また前記駆動輪の損傷も防止しつつ、超信地旋回を安定して行うことができる。

請求項４においては、算出された速度を所定の値以下に制限することにより、駆動用アクチュエータの過回転による不具合の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の全体的な構成を示した斜視図。 左前輪機構を示した斜視図。 車両の制御に関する構成を示した概略図。 車両の旋回半径と、前輪の操舵角及び各車輪の速度と、の関係を示した概略図。 旋回半径と前輪の操舵角との関係を表したマップの一例を示す図。 旋回半径と各車輪速度係数との関係を表したマップの一例を示す図。 ステアリングの回動角と前輪の操舵角との関係を表した操舵角マップを示す図。 ステアリングの回動角と各車輪速度係数との関係を表した車輪速度係数マップを示す図。 コントローラによる各操舵モータ及び各駆動モータの制御態様を示す概略図。

以下では、本発明に係る車両の実施の一形態である車両１について説明する。なお、本発明に係る車両は、本実施形態に係る車両１に限るものではなく、建設車両や農業車両、産業車両等の種々の車両であってもよい。

図１に示すように、車両１は、電動機により発生される動力により走行するものである。車両１は、車両本体１０、左前輪機構２０、右前輪機構３０、左後輪機構４０、右後輪機構５０、操作部６０、コントローラ１００（図３参照）を具備する。

車両本体１０は、車両１の主たる構造体を成すものである。車両本体１０は板材やパイプ部材等を組み合わせて構成される。車両本体１０には、車両１が具備する各部材へ電力を供給するキャパシタ等が配置される。

図１から図３までに示すように、左前輪機構２０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。左前輪機構２０は、車両本体１０の左前端の下部に配置される。左前輪機構２０は、主として左前輪２１、左前輪駆動モータ２２、左前輪操舵モータ２３を具備する。

左前輪２１は、前輪及び駆動輪の実施の一形態であり、車両本体１０を支持するとともに、回転駆動されることにより車両本体１０を移動させるものである。

図２及び図３に示すように、左前輪駆動モータ２２は、駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、左前輪２１を回転駆動させるものである。左前輪駆動モータ２２の出力軸（図示せず）は、左前輪２１に連結される。左前輪駆動モータ２２の駆動力は、左前輪駆動モータ２２の出力軸を介して左前輪２１に伝達され、当該駆動力により左前輪２１が回転駆動される。

左前輪操舵モータ２３は、操舵用アクチュエータの実施の一形態であり、左前輪２１を操舵するものである。左前輪操舵モータ２３の出力軸（図示せず）は鉛直下方に向けて配置され、図示せぬ減速機構を介してブラケット２３ａ（図２参照）の上端に連結される。ブラケット２３ａの下端は、左前輪２１及び左前輪駆動モータ２２に連結される。左前輪操舵モータ２３の駆動力は、左前輪操舵モータ２３の出力軸及び前記減速機構を介してブラケット２３ａに伝達される。当該駆動力によりブラケット２３ａが鉛直方向の軸心周りに回動する。当該ブラケット２３ａとともに左前輪２１及び左前輪駆動モータ２２が車両本体１０に対して一体的に回動することによって、左前輪２１が操舵される。

図１及び図３に示すように、右前輪機構３０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。右前輪機構３０は、車両本体１０の右前端の下部に配置される。右前輪機構３０は、主として右前輪３１、右前輪駆動モータ３２、右前輪操舵モータ３３を具備する。右前輪３１は前輪及び駆動輪の実施の一形態であり、右前輪駆動モータ３２は駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、右前輪操舵モータ３３は操舵用アクチュエータの実施の一形態である。なお、右前輪機構３０の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と同様であるため、説明は省略する。

上記の如く、左前輪２１及び右前輪３１は、それぞれ左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３によって操舵される。すなわち、左前輪２１及び右前輪３１の操舵角は、互いに機械的に制限されることがないため、それぞれ任意の操舵角に操舵することができる。また、左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３によって左前輪２１及び右前輪３１をそれぞれ操舵することで、各前輪を、操舵角が９０度以上となるまで操舵することができる。

左後輪機構４０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。左後輪機構４０は、車両本体１０の左後端の下部に配置される。左後輪機構４０は、主として左後輪４１、左後輪駆動モータ４２を具備する。左後輪４１は駆動輪の実施の一形態であり、左後輪駆動モータ４２は駆動用アクチュエータの実施の一形態である。なお、左後輪機構４０が左前輪機構２０と異なる点は、左前輪操舵モータ２３のような操舵用アクチュエータを具備しない点である。その他の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と同様であるため、説明を省略する。

右後輪機構５０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。右後輪機構５０は、車両本体１０の右後端の下部に配置される。右後輪機構５０は、主として右後輪５１、右後輪駆動モータ５２を具備する。右後輪５１は駆動輪の実施の一形態であり、右後輪駆動モータ５２は駆動用アクチュエータの実施の一形態である。なお、右後輪機構５０が左前輪機構２０と異なる点は、左前輪操舵モータ２３のような操舵用アクチュエータを具備しない点である。その他の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と同様であるため、説明を省略する。

以下では、説明の便宜上、左前輪２１及び右前輪３１を総称して単に「前輪」と、左後輪４１及び右後輪５１を総称して単に「後輪」と記し、前輪及び後輪を総称して単に「各車輪」と記す。また、左前輪駆動モータ２２、右前輪駆動モータ３２、左後輪駆動モータ４２、及び右後輪駆動モータ５２を総称して単に「各駆動モータ」と、左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３を総称して単に「各操舵モータ」と、それぞれ記す。

図１に示すように、操作部６０は、オペレータが乗車し、車両１の操作を行うための空間である。操作部６０は、車両本体１０の前後略中央部に配置される。操作部６０は、主として座席６１、ステアリングホイール６２、アクセルペダル６３を具備する。

座席６１は、オペレータが着座するものである。座席６１は、操作部６０の後部に配置される。

ステアリングホイール６２は、操舵用操作具の実施の一形態であり、車両１を操舵するための操作具である。ステアリングホイール６２は、略円形に形成され、オペレータにより回動操作される。ステアリングホイール６２は、操作部６０の前部であって、座席６１に着座したオペレータが操作可能な位置に配置される。

アクセルペダル６３は、駆動用操作具の実施の一形態であり、車両１を走行させるための操作具である。アクセルペダル６３は、操作部６０の前部であって、ステアリングホイール６２の下方、かつ座席６１に着座したオペレータが足によって操作可能な位置に配置される。

図３に示すように、コントローラ１００は、制御手段の実施の一形態であり、各操作具の操作に基づいて、各車輪の駆動及び操舵を制御するものである。コントローラ１００は、車両本体１０の適宜の位置に配置される。コントローラ１００は、具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。コントローラ１００には、各車輪の駆動及び操舵を制御するための種々のプログラム及びデータが格納され、当該プログラム等に基づいて各車輪の駆動及び操舵を制御する。コントローラ１００は、アクセル操作量検出センサ１０１、ステアリング操作量検出センサ１０２、各駆動モータ、各操舵モータに接続される。

アクセル操作量検出センサ１０１は、アクセルペダル６３の操作量Ａを検出するものである。コントローラ１００は、アクセル操作量検出センサ１０１によるアクセルペダル６３の操作量Ａの検出信号を取得することができる。また、コントローラ１００は、アクセルペダル６３の操作量Ａに基づいて、車両１の目標となる速度である目標速度ｖ_ｔを算出することができる。

ステアリング操作量検出センサ１０２は、ステアリングホイール６２の操作量、より詳細には、オペレータにより回動されるステアリングホイール６２の回動角θを検出するものである。コントローラ１００は、ステアリング操作量検出センサ１０２によるステアリングホイール６２の回動角θの検出信号を取得することができる。ここで、ステアリングホイール６２の回動角θの値が定まれば、車両１が旋回する際の旋回半径ｒの値が定まる。本実施形態において、旋回半径ｒとは、旋回中心Ｚから、左後輪４１と右後輪５１との中間点までの距離をいう（図４参照）。

コントローラ１００は、各駆動モータに接続され、当該各駆動モータの駆動、より詳細には各駆動モータの回転方向及び回転数を制御することができる。当該制御によって、コントローラ１００は各車輪の駆動を制御することができ、ひいては、車両１を任意の速度で走行させることができる。

コントローラ１００は、各操舵モータに接続され、当該各操舵モータの駆動、より詳細には各操舵モータの回転方向及び回転数を制御することができる。当該制御によって、コントローラ１００は各車輪の操舵を制御することができ、ひいては、車両１を任意の方向に操舵することができる。

上述の如く構成された車両１において、コントローラ１００は、ステアリングホイール６２の操作に基づいて、前輪の操舵を各々独立して制御することができる。また、コントローラ１００は、アクセルペダル６３の操作に基づいて、各車輪の駆動を各々独立して制御することができる。

ここで、上述の如く、車両１は前輪のみを操舵して旋回するものである。従って、図４に示すように、旋回中心Ｚは左後輪４１の接地点と右後輪５１の接地点とを結ぶ直線上に位置することになり、ステアリングホイール６２の回動角θに基づいて旋回半径ｒが算出されれば、当該算出された旋回半径ｒに基づいて、旋回中心Ｚの位置が定められる。

以下では、図４から図８までを用いて、車両１が旋回半径ｒで旋回する場合における、前輪の操舵角及び各車輪の速度の算出方法について説明する。

図４に示すように、車両１が旋回半径ｒで滑らかに旋回するためには、旋回時における左前輪２１と右前輪３１との軌跡が同心円を描く必要がある。このための左前輪２１の操舵角δ_ＦＬ及び右前輪３１の操舵角δ_ＦＲは、以下の数１及び数２に示す関係式でそれぞれ表される。

ここで、Ｔは車両１のトレッド（左前輪２１の中心と右前輪３１の中心との間の距離）を表し、Ｌは車両１のホイールベース（前輪と後輪との間の距離）を表す。なお、本実施形態において、前輪のトレッドＴと後輪のトレッドＴは同一である。

また、上述の如く車両１は前輪のみを操舵するため、左後輪４１及び右後輪５１の操舵角は、いずれも０である。

数１及び数２からも分かるように、トレッドＴ及びホイールベースＬは車両１の諸元により予め定められる値であるため、目標となる旋回半径ｒが定まれば、当該旋回半径ｒに基づいて操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲが算出される。

図５には、車両１を左方へ旋回させる場合（図４参照）の、旋回半径ｒと操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲとの関係を表したマップの一例を示す。図５の横軸（旋回半径ｒ）は対数軸である。旋回半径ｒが小さくなるにつれて操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲは大きくなり、旋回半径ｒが大きくなるにつれて操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲは小さくなることが分かる。また、旋回方向内側に位置する左前輪２１の操舵角δ_ＦＬは、旋回方向外側に位置する右前輪３１の操舵角δ_ＦＲよりも大きくなることが分かる。このようなマップを用いることにより、旋回半径ｒから前輪の操舵角を算出することができる。

また、車両１（車両本体１０）が速度ｖで旋回する際に、各車輪が地面に対して滑ることなく旋回するためには、各車輪の速度をそれぞれ最適な値に決定する必要がある。このための各車輪の速度は、旋回半径ｒが（１）Ｔ／２≦ｒである場合と、（２）０＜ｒ≦Ｔ／２である場合と、に分けて以下の関係式でそれぞれ表される。なお、左前輪２１の速度をｖ_ＦＬと、右前輪３１の速度をｖ_ＦＲと、左後輪４１の速度をｖ_ＲＬと、右後輪５１の速度をｖ_ＲＲと、それぞれ表す。また、各車輪の速度とは、各車輪の接地面に対する速度を表す（図４参照）。

前記（１）Ｔ／２≦ｒである場合、すなわち、旋回中心Ｚが後輪の幅の外側に位置する場合における各車輪の速度は、以下の数３から数６までに示す関係式でそれぞれ表される。

前記（２）０＜ｒ≦Ｔ／２である場合、すなわち、旋回中心Ｚが後輪の内側に位置する場合における各車輪の速度は、以下の数７から数１０までに示す関係式でそれぞれ表される。

数３から数１０までからも分かるように、トレッドＴ及びホイールベースＬは車両１の諸元により予め定められる値であるため、目標となる車両本体１０の速度ｖが定まれば、当該速度ｖに基づいて各車輪の速度（ｖ_ＦＬ、ｖ_ＦＲ、ｖ_ＲＬ、及びｖ_ＲＲ）は算出される。

ここで、一般化された係数である各車輪速度係数（左前輪速度係数Ｃ_ＦＬ、右前輪速度係数Ｃ_ＦＲ、左後輪速度係数Ｃ_ＲＬ、及び右後輪速度係数Ｃ_ＲＲ）及びアクセルペダル６３の操作量Ａに基づいて算出される目標速度ｖ_ｔを用いると、各車輪の速度は以下の数１１から数１４までに示す関係式でそれぞれ表される。

旋回半径ｒが定まれば、各車輪速度係数同士の比は定められる。また、数１１から数１４までからも分かるように、各車輪速度係数及び目標速度ｖ_ｔが定まれば、各車輪の速度が算出される。

図６には、車両１を左方へ旋回させる場合（図４参照）の、旋回半径ｒと各車輪速度係数（左前輪速度係数Ｃ_ＦＬ、右前輪速度係数Ｃ_ＦＲ、左後輪速度係数Ｃ_ＲＬ、及び右後輪速度係数Ｃ_ＲＲ）との関係を表したマップの一例を示す。図６の横軸（旋回半径ｒ）は対数軸である。

図６は、右前輪速度係数Ｃ_ＦＲが常に１となるように設定した場合を示している。旋回半径ｒが定まれば、右前輪速度係数Ｃ_ＦＲに対する他の車輪速度係数（左前輪速度係数Ｃ_ＦＬ、左後輪速度係数Ｃ_ＲＬ、及び右後輪速度係数Ｃ_ＲＲ）の比も定まるため、旋回半径ｒと各車輪速度係数との関係は図６に示すような関係になる。数１２からも分かるように、右前輪速度係数Ｃ_ＦＲが常に１となるように設定した場合、右前輪３１の速度ｖ_ＦＲは常に目標速度ｖ_ｔになる。このようなマップ及び数１１から数１４までを用いることにより、旋回半径ｒから各車輪の速度を算出することができる。

ここまでは、旋回半径ｒと、図５及び図６に例示するようなマップと、に基づいて前輪の操舵角及び各車輪速度係数を算出する方法を説明してきた。しかし、旋回半径ｒはステアリングホイール６２の回動角θに基づいて定まるため、実際には旋回半径ｒではなく回動角θに基づいて、前輪の操舵角及び各車輪速度係数が算出されることになる。この場合の、ステアリングホイール６２の回動角θと操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲとの関係を表したマップの一例（以下、単に「操舵角マップＭ１」と記す）を図７に、ステアリングホイール６２の回動角θと各車輪速度係数との関係を表したマップの一例（以下、単に「車輪速度係数マップＭ２」と記す）を図８に、それぞれ示す。

図７に示す操舵角マップＭ１においては、ステアリングホイール６２を左方へ回動させる場合、すなわち、前輪を左方へ操舵させる場合の操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲを正の値として、ステアリングホイール６２を右方へ回動させる場合、すなわち、前輪を右方へ操舵させる場合の操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲを負の値として、それぞれ示している。このような操舵角マップＭ１を用いることにより、回動角θから前輪の操舵角を算出することができる。

図８に示す車輪速度係数マップＭ２においては、ステアリングホイール６２を左へ回動させた場合は右前輪速度係数Ｃ_ＦＲが常に１となるように、右へ回動させた場合は左前輪速度係数Ｃ_ＦＬが常に１となるように、それぞれ設定した場合を示している。このような車輪速度係数マップＭ２及び数１１から数１４までを用いることにより、回動角θから各車輪の速度を算出することができる。

以下では、図７から図９までを用いて、コントローラ１００による各駆動モータ及び各操舵モータの制御態様について説明する。

図９に示すように、コントローラ１００は、ステアリング操作量検出センサ１０２によって検出されるステアリングホイール６２の回動角θを取得し、操舵角マップＭ１に基づいて当該回動角θに対応する操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲをそれぞれ算出する。

コントローラ１００は、左前輪２１及び右前輪３１の操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲが、操舵角マップＭ１に基づいて算出された操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲとなるように、左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３の駆動をそれぞれ制御する。

このように、操舵角δ_ＦＬ及び操舵角δ_ＦＲの値がそれぞれ操舵角マップＭ１に基づいて算出された値となるように制御することにより、旋回時における左前輪２１と右前輪３１との軌跡は同心円を描くことになり、車両１は旋回半径ｒで滑らかに旋回することができる。また、左前輪２１及び右前輪３１は、左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３によって独立して操舵されるため、リンク機構等によってその操舵角（δ_ＦＬ及びδ_ＦＲ）が機械的に制限されることがない。このため、旋回中心Ｚが後輪の幅の内側に位置する場合であっても当該旋回中心Ｚの周りを旋回することができ、特に旋回中心Ｚが後輪の中間点に位置する場合であっても旋回（超信地旋回）することができる。

また、コントローラ１００は、アクセル操作量検出センサ１０１によって検出されるアクセルペダル６３の操作量Ａ及び操作量Ａと目標速度ｖ_ｔとの関係を示した適宜のマップＭ３に基づいて、目標速度ｖ_ｔを算出する。

コントローラ１００は、ステアリングホイール６２の回動角θを取得し、車輪速度係数マップＭ２に基づいて当該回動角θに対応する各車輪速度係数（Ｃ_ＦＬ、Ｃ_ＦＲ、Ｃ_ＲＬ、及びＣ_ＲＲ）をそれぞれ算出する。

コントローラ１００は、マップＭ３に基づいて算出された目標速度ｖ_ｔ及び車輪速度係数マップＭ２に基づいて算出された各車輪速度係数を用いて、数１１から数１４までに示す関係式から各車輪の速度（ｖ_ＦＬ、ｖ_ＦＲ、ｖ_ＲＬ、及びｖ_ＲＲ）をそれぞれ算出する。

コントローラ１００は、各車輪の速度が、算出された速度（ｖ_ＦＬ、ｖ_ＦＲ、ｖ_ＲＬ、及びｖ_ＲＲ）となるように、各駆動モータの駆動をそれぞれ制御する。

このように、車輪速度係数マップＭ２に基づいて算出された各車輪速度係数を用いて各車輪の速度を算出し、当該算出された速度となるように各車輪の速度をそれぞれ制御することにより、各車輪は地面に対して滑ることなく旋回することができる。これによって、車両１が旋回する際に路面（芝や圃場等）を痛めることがなく、また、各車輪の路面との摩擦による損傷も防止することができる。

また、本実施形態において、車輪速度係数マップＭ２は、ステアリングホイール６２を左へ回動させた場合（左方へ旋回する場合）は右前輪速度係数Ｃ_ＦＲが常に１となるように、右へ回動させた場合（右方へ旋回する場合）は左前輪速度係数Ｃ_ＦＬが常に１となるように、それぞれ設定されている。すなわち、左方へ旋回する場合は右前輪３１の速度ｖ_ＦＲが常にｖ_ｔとなるように、右方へ旋回する場合は左前輪２１の速度ｖ_ＦＬが常にｖ_ｔとなるように、それぞれ制御される。

ここで、車両１が左方へ旋回する場合、各車輪が描く円の半径のうち、右前輪３１が描く円の半径が最も大きくなる（図４参照）。従って、各車輪の速度の中で、右前輪３１の速度ｖ_ＦＲが最も大きくなる。そこで、上述の如く右前輪３１の速度ｖ_ＦＲが常に目標速度ｖ_ｔとなるように制御することによって、他の車輪の速度（ｖ_ＦＬ、ｖ_ＲＬ、及びｖ_ＲＲ）を目標速度ｖ_ｔ以下に抑えることができる。このように、各車輪の速度を所定値（本実施形態においては、目標速度ｖ_ｔ）以下に抑えることで、各駆動モータの過回転による不具合（損傷等）の発生を防止することができる。例えば、各車輪を目標速度ｖ_ｔ以上で無理なく駆動することができる各駆動モータを選定することで、各駆動モータの過回転を防止することができる。

車両１が右方へ旋回する場合、各車輪が描く円の半径のうち、左前輪２１が描く円の半径が最も大きくなる。従って、各車輪の速度の中で、左前輪２１の速度ｖ_ＦＬが最も大きくなる。そこで、上述の左方へ旋回する場合と同様に、左前輪２１の速度ｖ_ＦＬが常に目標速度ｖ_ｔとなるように制御することによって、各車輪の速度を所定値（本実施形態においては、目標速度ｖ_ｔ）以下に抑えることができ、各駆動モータの過回転による不具合（損傷等）の発生を防止することができる。

なお、本実施形態において、各車輪速度係数は１を超えないように設定されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、各車輪速度係数が１を超える値をとる構成とすることも可能である。例えば、車両本体１０の速度が常に目標速度ｖ_ｔとなるように構成すること等が可能である。

また、本実施形態においては、各車輪を各駆動モータによって駆動する構成としたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、前輪のみを駆動する構成や、後輪のみを駆動する構成、いずれか１つの車輪のみを駆動する構成とすることも可能である。

ただし、後輪のうちいずれか１つのみを駆動する構成とした場合、当該車輪の接地点が旋回中心Ｚと一致した際には、駆動される車輪の速度が０となる。例えば、図８に示す車輪速度係数マップＭ２における、回動角θ_１の際の左後輪速度係数Ｃ_ＲＬや、回動角θ_２の際の右後輪速度係数Ｃ_ＲＲである。このような場合は、当該車輪のみ駆動する構成では車両１は走行できないため、後輪のうちいずれか１つのみを駆動する構成とすることはできない。

以上の如く、本実施形態の車両１は、
２つの前輪（左前輪２１及び右前輪３１）を含む複数の車輪と、
前記前輪にそれぞれ連結され、前記前輪を操舵する操舵用アクチュエータ（左前輪操舵モータ２３及び右前輪操舵モータ３３）と、
前記操舵用アクチュエータの動作を指示するステアリングホイール６２と、
ステアリングホイール６２の回動角θに基づいて定められる旋回中心Ｚ周りを旋回することが可能な前記前輪の操舵角（δ_ＦＬ及びδ_ＦＲ）をそれぞれ算出し、前記前輪の操舵角が算出された操舵角となるように前記操舵用アクチュエータを動作させるコントローラ１００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、ステアリングホイール６２の回動操作という簡易な操作により、容易に任意の旋回中心Ｚ周りを旋回することができる。また、前記２つの前輪を独立して操舵することができるため、前記２つの前輪の操舵角が機械的に制限されることがなく、小さな旋回半径で旋回を行うことができる。さらに、ステアリングホイール６２の回動操作の感覚は、一般的な自動車の操作感覚に類似するため、自動車の操作感覚に慣れたオペレータは、車両１を容易に操作することができる。さらにまた、後輪を操舵することなく旋回半径ｒを小さくすることができるため、別途後輪を操舵するための部材（操舵用アクチュエータ等）が不要であり、部品点数及び部品コストを削減することができる。

また、前記操舵用アクチュエータは、
前記前輪を９０度以上操舵することが可能なものである。
このように構成することにより、前記前輪を９０度以上操舵することで、後輪の内側の位置を旋回中心として旋回（信地旋回）することや、後輪の中央の位置を旋回中心として旋回（超信地旋回）することができる。

また、車両１は、
２つの前輪（左前輪２１及び右前輪３１）を含む複数の車輪のうち複数の車輪を駆動輪（左前輪２１、右前輪３１、左後輪４１、及び右後輪５１）とし、
前記複数の駆動輪ごとに連結されて駆動することが可能な駆動用アクチュエータ（左前輪駆動モータ２２、右前輪駆動モータ３２、左後輪駆動モータ４２、及び右後輪駆動モータ５２）と、
目標速度ｖｔを設定するアクセルペダル６３と、
を具備し、
コントローラ１００は、
ステアリングホイール６２の回動角θ及びアクセルペダル６３の操作量Ａに基づいて、前記駆動輪が路面に対して滑ることなく旋回中心Ｚ周りを旋回することが可能な前記駆動輪の速度（ｖＦＬ、ｖＦＲ、ｖＲＬ、及びｖＲＲ）を算出し、前記駆動輪の速度が算出した速度となるように前記駆動用アクチュエータを動作させるものである。
このように構成することにより、アクセルペダル６３の操作量Ａに基づいて、前記駆動輪が路面に対して滑ることがないように、前記駆動輪の速度を調節することができる。従って、旋回する際に路面（芝や圃場等）を痛めることなく、また前記駆動輪の損傷も防止しつつ、超信地旋回を安定して行うことができる。

また、コントローラ１００は、
前記算出した速度が、所定の値（目標速度ｖｔ）を超えないように制限するものである。
このように構成することにより、算出された速度を所定の値以下に制限することで、前記駆動用アクチュエータの過回転による不具合の発生を防止することができる。

１ 車両
２１ 左前輪（前輪、駆動輪）
２２ 左前輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
２３ 左前輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
３１ 右前輪（前輪、駆動輪）
３２ 右前輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
３３ 右前輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
４１ 左後輪（駆動輪）
４２ 左後輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
５１ 右後輪（駆動輪）
５２ 右後輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
６２ ステアリングホイール（操舵用操作具）
６３ アクセルペダル（駆動用操作具）
１００ コントローラ（制御手段）

Claims (4)

1. ２つの前輪を含む複数の車輪と、
   前記前輪にそれぞれ連結され、前記前輪を操舵する操舵用アクチュエータと、
   前記操舵用アクチュエータの動作を指示する操舵用操作具と、
   前記操舵用操作具の操作量に基づいて定められる旋回中心周りを旋回することが可能な前記前輪の操舵角を算出し、前記前輪の操舵角が算出された操舵角となるように前記操舵用アクチュエータを動作させる制御手段と、
   を具備する車両。
2. 前記操舵用アクチュエータは、
   前記前輪を９０度以上操舵することが可能な請求項１に記載の車両。
3. 前記２つの前輪を含む複数の車輪のうち１つ又は複数の車輪を駆動輪とし、
   前記１つ又は複数の駆動輪ごとに連結されて駆動することが可能な駆動用アクチュエータと、
   目標速度を設定する駆動用操作具と、
   を具備し、
   前記制御手段は、
   前記操舵用操作具の操作量及び前記駆動用操作具の操作量に基づいて、前記駆動輪が路面に対して滑ることなく前記旋回中心周りを旋回することが可能な前記駆動輪の速度を算出し、前記駆動輪の速度が算出した速度となるように前記駆動用アクチュエータを動作させる請求項１又は請求項２に記載の車両。
4. 前記制御手段は、
   前記算出した速度が、所定の値を超えないように制限する請求項３に記載の車両。

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