JP2017061204A - 走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブームの駆動ユニットをブームの本体と一体化させた昇降機構部を備えた走行装置を提供すること。【解決手段】走行可能な筐体と、前記筐体上に設けられた昇降機構部とを備え、前記昇降機構部は、上下に昇降するブームと、前記ブームを支持する台枠と、前記ブームを昇降駆動させる駆動モータとを備え、前記駆動モータは、前記台枠に設けられることを特徴とする走行装置。【選択図】図９

Description

本発明は、走行装置に関し、詳しくは、上下に昇降するブームを備えた走行装置に関する。

今日、荷物を搬送する搬送用ロボットや、建物内および建物周辺や所定の敷地内の状況を監視する監視用ロボットなど、自律的に移動する自律走行型車両が利用されている。また、地震、津波、土砂崩れ等の被災地での被災者の探索、あるいは事故が発生した工場、発電所などの内部の情報収集といった危険地域における活動にも、カメラ、各種センサ、アーム、ブーム等が搭載された自律走行型車両が利用される場合がある（例えば、特許文献１参照）。

ブームは、例えば、先端にカメラを取り付けて上下方向に伸縮することにより、カメラの視野角を広げることができるが、ブームを駆動させる駆動ユニット（シリンダー）は、自律走行型車両の本体内部に装着される。

特開２００５−１１１５９５号公報

しかしながら、ブームの駆動ユニットを本体内部に装着する構成においては、ブームの取り付け時に本体のフレーム上部を開口しなければならないため、製造時の組立作業およびメンテナンスなどの観点から好ましくない。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、ブームの駆動ユニットをブームの本体と一体化させた昇降機構部を備えた走行装置を提供することを目的とする。

かくして、本発明によれば、走行可能な筐体と、前記筐体上に設けられた昇降機構部とを備え、前記昇降機構部は、上下に昇降するブームと、前記ブームを支持する台枠と、前記ブームを昇降駆動させる駆動モータとを備え、前記駆動モータは、前記台枠に設けられることを特徴とする走行装置が提供される。

本発明の走行装置は、ブームの駆動ユニットをブームの本体と一体化させた昇降機構部を備えることにより、走行装置本体への取り付けおよび取り外しが簡単にできるため、製造時の組立作業およびメンテナンスが容易になる。

本発明の自律走行型監視車両の実施形態１を示す左側面図である。 図１の自律走行型監視車両の平面図である。 実施形態１の自律走行型監視車両における電動車台部の概略構成を説明する右側面図である。 図３（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 実施形態１の自律走行型監視車両における撮像部上昇状態を示す左側面図である。 図４の自律走行型監視車両における撮像部上昇状態を示す平面図である。 図１の自律走行型監視車両の外装を除いた左側面図である。 図４の自律走行型監視車両の外装を除いた左側面図である。 図４の自律走行型監視車両の外装を除いた斜視図である。 図８の自律走行型監視車両から昇降機構部を取り外したときの斜視図である。 図９の昇降機構部の一部拡大斜視図である。 図８の自律走行型監視車両に昇降機構部を取り付ける際のボルト締結の説明図である。 実施形態２の自律走行型監視車両における昇降機構部の図１０対応図である。 実施形態５の自律走行型監視車両における電動車台部の概略平面図である。

本発明の走行装置は、走行可能な筐体と、前記筐体上に設けられた昇降機構部とを備え、前記昇降機構部は、上下に昇降するブームと、前記ブームを支持する台枠と、前記ブームを昇降駆動させる駆動モータとを備え、前記駆動モータは、前記台枠に設けられることを特徴とする。

また、本発明の走行装置は、次のように構成されてもよく、それらが適宜組み合わされてもよい。

「駆動モータ」の駆動方式としては、減速して軸に動力を伝える方式と、伸縮シリンダ（または直動シリンダ）を用い、直線運動を回転運動に変える方式などがある。

（１）前記台枠は、前記筐体上に着脱可能に設けられていてもよい。
このようにすれば、昇降機構部に不具合等が生じた場合であっても、走行装置の筐体から昇降機構部のみを取り出して修理・交換等を行うことができる。

（２）前記昇降機構部は、前記ブームを制御するための制御基板を前記台枠に備えていてもよい。
このようにすれば、昇降機構部側に設けられた制御基板に昇降機構部のログデータが保持されるため、昇降機構部の交換時期の判定や故障時の解析等を昇降機構部のみで実現することができる。
また、昇降機構部の生産時の品質管理がより容易になる。

（３）前記昇降機構部は、前記筐体とケーブルを接続するための防水中継コネクタを前記台枠に備えていてもよい。
このようにすれば、昇降機構部に設けられた部品を交換する際に、筐体をさわることなく、昇降機構部内でのみ交換が可能となり、屋内での対応が可能となる。

（４）前記駆動モータは、前記筐体上に前記台枠を設けた状態で、前記台枠から着脱可能となる位置に設けられていてもよい。
このようにすれば、駆動モータの故障が生じた際も、駆動モータの点検修理が容易となる。

「前記台枠から着脱可能となる位置に設け」とは、例えば、台枠の上面上に駆動モータを設置するか、台枠の内部に駆動モータを設置し当該駆動モータの上側に切り欠きを形成するか、または、台枠の上面に凹みまたは切り欠きを形成し、当該凹みまたは切り欠き内に駆動モータが収まるように設けることなどがあげられる。

（５）前記筐体は、異なる種類の前記昇降機構部を差し替えて設けることのできる接続部を上部に備えていてもよい。
このようにすれば、さまざまな種類の昇降機構部を差し替えて同じ筐体上に設けることができるため、用途に応じてさまざまな昇降機構部を差し替えて利用することができる。

「異なる種類の前記昇降機構部」とは、異なる仕様（オプションを含む）の昇降機構部である。例えば、ブームが届く高さやブームの大きさ、ブームの種類（シングルアーム型のパンタグラフ機構や枠公差形のパンタグラフ機構など）が異なる昇降機構部があげられる。

「差し替えて設けることのできる接続部」とは、例えば、異なる種類の昇降機構部の台枠を差し替えて設けることができるように、ボルト穴のパターンが設けられた面である。例えば、図１３に示すように、筐体の上部において、異なる種類の昇降機構部の台枠のボルト穴に対応する位置にボルト穴のパターンが設けられる。

なお、この発明の「筐体」は、車台本体１１によって実現される。また、この発明の「駆動モータ」は、伸縮シリンダ５２ｃによって実現される。

以下、図面を参照しながら本発明の走行装置の一例としての自律走行型監視車両１の実施形態について詳説する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は本発明の自律走行型監視車両の実施形態１を示す左側面図であり、図２は図１の自律走行型監視車両１の平面図である。また、図３（Ａ）は実施形態１の自律走行型監視車両１における電動車台部１０の概略構成を説明する右側面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

実施形態１の自律走行型監視車両１は、主として、電動車台部１０と、電動車台部１０上に設けられた昇降機構部５０と、昇降機構部５０の先端部に設けられた撮像部としての監視カメラ６０を備える。

さらに詳しくは、電動車台部１０の前端部上には距離検出部１２が設けられ、電動車台部１０の後端部上にはＷｉ‐Ｆｉアンテナ７１および警告灯７２が設けられ、電動車台部１０の左右側面および後端面にはＣＣＤカメラ７３が設けられ、昇降機構部５０の先端部における監視カメラ６０の後方位置にはＧＰＳアンテナ７４が設けられている。

距離検出部１２は、移動する前方領域や路面の状態を確認する機能を有し、光を出射する発光部と、光を受光する受光部と、前記前方空間の所定の複数の測点に向けて前記光が出射されるように、光の出射方向を走査させる走査制御部とを備える。
距離検出部１２としては、所定の距離測定領域内の２次元空間または３次元空間に、レーザーを出射し、前記距離測定領域内の複数の測点における距離を測定するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、あるいはLaser Imaging Detection and Ranging：ライダー）を用いることができる。

図示しない制御ユニットは、この自律走行型監視車両１の有する走行機能や監視機能などを実行する部分であり、例えば制御部、人検知部、指示認識部、通信部、指示実行部、記憶部などから構成される。

この自律走行型監視車両１は、走行すべき領域の地図情報と移動経路情報とを予め記憶し、監視カメラ６０、距離検出部１２およびＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した情報を利用して、障害物を避けながら、所定の経路を走行するよう構成されている。

この際、自律走行型監視車両１は、特に、監視カメラ６０や距離検出部１２等を利用して、指示者の姿勢を認識して、その姿勢に予め対応づけられた指示に基づいて、電動車台部１０の進行方向前方の状態を確認しながら自走する。例えば、前方に、障害物や段差等が存在することを検出した場合には、障害物に衝突することなどを防止するために、静止、回転、後退、前進等の動作を行って進路を変更し、指示に対応する機能を実行する。

次に、図３（Ａ）および（Ｂ）を参照しながら自律走行型監視車両１の走行に関係する構成を説明する。なお、図３（Ａ）において右側の前輪２１および後輪２２を２点鎖線で示し、図３（Ｂ）において後述するスプロケット２１ｂ、２２ｂ、３１ｂ、３２ｂを点線で示している。

＜電動車台部１０の説明＞
電動車台部１０は、車台本体１１と、車台本体１１の前後左右に設けられた４つの車輪と、４つの車輪のうち少なくとも前後一方側の左右一対の車輪を個別に回転駆動する２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌと、２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌに電力を供給するバッテリ４０と、距離検出部１２と、図示しない制御ユニットとを備える。

実施形態１の場合、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、電動車台部１０は矢印Ａ方向に前進するため、矢印Ａ側の左右の車輪が前輪２１、３１であり、残りの左右の車輪が後輪２２、３２であり、左右の前輪２１、３１が２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌにて個別に駆動制御される。
なお、図３（Ａ）および（Ｂ）では単に電動車台部１０を構成する各構成部およびそれらの配置を説明するものであるため、図３（Ａ）および（Ｂ）で示された電動車台部１０の各構成部の大きさや間隔等は図１および図２に示された電動車台部１０と必ずしも一致するものではない。

車台本体１１において、前面１３と後面１４にはバンパー１７ｆ、１７ｒが取り付けられると共に、右側面１２Ｒと左側面１２Ｌには帯状のカバー１８が設置され、車台本体１１の前後方向に沿って延びている。カバー１８の下側には、前輪２１、３１および後輪２２、３２をそれぞれ回転支持する車軸２１ａ、３１ａおよび車軸２２ａ、３２ａが設けられている。前輪２１、３１の車軸２１ａ、３１ａは同一の第１軸心Ｐ₁上に配置されると共に、後輪２２、３２の車軸２２ａ、３２ａは同一の第２軸心Ｐ₂上に配置されている。
なお、各車軸２１ａ、３１ａ、２２ａ、３２ａは、動力伝達部材によって結合されない場合は、独立して回転可能となっている。

右および左のそれぞれ一対の前輪２１、３１と後輪２２、３２は、動力伝達部材であるベルト２３、３３によって連動する。具体的には、右側の前輪２１の車軸２１ａにはスプロケット２１ｂが設けられ、後輪２２の車軸２２ａにはスプロケット２２ｂが設けられる。また、前輪２１のスプロケット２１ｂと後輪２２のスプロケット２２ｂとの間には、例えばスプロケット２１ｂ、２２ｂと歯合する突起を内面側に設けたベルト２３が巻架されている。同様に、左側の前輪３１の車軸３１ａにはスプロケット３１ｂが設けられると共に、後輪３２の車軸３２ａにはスプロケット３２ｂが設けられており、前輪３１のスプロケット３１ｂと後輪３２のスプロケット３２ｂとの間には、ベルト２３と同様の構造を持つベルト３３が巻架されている。

したがって、右と左の前輪と後輪（２１と２２、３１と３２）は、ベルト（２３、３３）によって連結駆動されるので、一方の車輪を駆動すればよい。実施形態１では、前輪２１、３１を駆動する場合を例示している。一方の車輪２１、３１を駆動輪とした場合に、他方の車輪２２、３２は、動力伝達部材であるベルト２３、３３によってスリップすることなく駆動される従動輪として機能する。
前輪と後輪とを連結駆動する動力伝達部材としては、スプロケット２１ｂ、３１ｂとこのスプロケット２１ｂ、３１ｂに歯合する突起を設けたベルト２３、３３を用いるほか、例えば、スプロケット２１ｂ、３１ｂとこのスプロケット２１ｂ、３１ｂに歯合するチェーンを用いてもよい。さらに、スリップが許容できる場合は、摩擦の大きなプーリーとベルト２３、３３を動力伝達部材として用いてもよい。ただし、駆動輪と従動輪の回転数が同じとなるように動力伝達部材を構成する。
図３（Ａ）と（Ｂ）では、前輪（２１、３１）が駆動輪に相当し、後輪（２２、３２）が従動輪に相当する。

車台本体１１の底面１５の前輪側には、右側の前後輪２１、２２を駆動するための電動モータ４１Ｒと、左側の前後輪３１、３２を駆動するための電動モータ４１Ｌの２つのモータが設けられている。右側の電動モータ４１Ｒのモータ軸４２Ｒと右側の前輪２１の車軸２１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｒが設けられている。同様に、左側の電動モータ４１Ｌのモータ軸４２Ｌと左側の前輪３１の車軸３１ａとの間には、動力伝達機構としてギアボックス４３Ｌが設けられている。ここでは、２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌは車台本体１１の進行方向（矢印Ａ方向）の中心線ＣＬに対して左右対称となるように並列配置されており、ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌもそれぞれ電動モータ４１Ｒ、４１Ｌの左右外側に配設されている。

ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌは、複数の歯車や軸などから構成され、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌからの動力をトルクや回転数、回転方向を変えて出力軸である車軸２１ａ、３１ａに伝達する組立部品であり、動力の伝達と遮断を切替えるクラッチを含んでいてもよい。なお、一対の後輪２２、３２はそれぞれ軸受４４Ｒ、４４Ｌによって軸支されており、軸受４４Ｒ、４４Ｌはそれぞれ車台本体１１の底面１５の右側面１２Ｒ、左側面１２Ｌに近接させて配設されている。

以上の構成により、進行方向右側の前後輪２１、２２と、左側の前後輪３１、３２とは、独立して駆動することが可能となる。すなわち、右側の電動モータ４１Ｒの動力はモータ軸４２Ｒを介してギアボックス４３Ｒに伝わり、ギアボックス４３Ｒによって回転数、トルクあるいは回転方向が変更されて車軸２１ａに伝達される。そして、車軸２１ａの回転によって前輪２１が回転するとともに、車軸２１ａの回転は、スプロケット２１ｂ、ベルト２３、および、スプロケット２２ｂを介して後方の車軸２２ａに伝わり、後輪２２を回転させることになる。左側の電動モータ４１Ｌからの前輪３１および後輪３２への動力の伝達については上記した右側の動作と同様である。

右と左の電動モータ４１Ｒ、４１Ｌの回転数が同じである場合、各ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌのギア比（減速比）を同じにすれば、自律走行型監視車両１は前進あるいは後進を行うことになる。自律走行型監視車両１の速度を変更する場合は、各ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌのギア比を同じ値に維持しつつ変化させればよい。

また、進行方向を変える場合は、各ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌのギア比を変更して、右側の前輪２１および後輪２２の回転数と左側の前輪３１および後輪３２の回転数とに、回転差を持たせればよい。さらに、各ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌからの出力の回転方向を変えることにより、右と左の車輪の回転方向を反対にかつ回転速度を同じにすることで、一対の前輪２１、３１および一対の後輪２２、３２の４つの接地中心点Ｇ₂₁、Ｇ₃₁、Ｇ₂₂、Ｇ₃₂で囲まれた矩形エリアの中心点ＣＰを中心とした定置旋回が可能になる。なお、実施形態１の場合、車台本体１１の中央部が前記中心点ＣＰとほぼ一致するように設定される。

自律走行型監視車両１を定置旋回させる場合は、前後の車輪の角度を可変にするステアリング機構が設けられていないため、前後の車輪の間隔（ホイールベース）が大きいほど、車輪にかかる抵抗が大きくなり、旋回のために大きな駆動トルクが必要となる。しかし、各ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌ内のギア比は可変にしているので、旋回時の車輪の回転数を下げるだけで車輪に大きなトルクを与えることができる。

例えば、ギアボックス４３Ｒ内のギア比として、モータ軸４２Ｒ側のギアの歯数を１０、中間ギアの歯数を２０、車軸２１ａ側のギアの歯数を４０とした場合、車軸２１ａの回転数はモータ軸４２Ｒの１／４の回転数となるが、４倍のトルクが得られる。そして、更に回転数が小さくなるようなギア比を選択することによって、より大きなトルクを得ることができるため、不整地や砂地などの車輪に係る抵抗が大きな路面であっても旋回が可能となる。

ここで、車輪としては、特に限定されるものではなく、実施形態１の場合、各前後輪２１、２２、３１、３２は同じものが使用される。すなわち、図１に示すように、前輪３１および後輪３２は、車輪本体３１Ｗａ、３２Ｗａと、車輪本体３１Ｗａ、３２Ｗａの外周部に取り付けられて空気を充填されたタイヤ３１Ｗｂ、３２Ｗｂとを有してなる。右側の前後輪２１、２２も同様である。

少なくとも駆動輪である左右の前輪２１、３１が空気を充填されたタイヤ２１Ｗｂ、３１Ｗｂを備えるものであることにより、自律走行型監視車両１の凹凸路面の走行時において、左右の前輪２１、３１のタイヤ２１Ｗｂ、３１Ｗｂによって振動を吸収することができるため、左右の前輪２１、３１に近い位置に配置された監視カメラ６０の画像ブレをより小さく抑えることができる。

また、この自律走行型監視車両１は、モータ軸４２Ｒ、４２Ｌと車軸２１ａ、３１ａとの間にギアボックス４３Ｒ、４３Ｌを設けているため、前輪２１、３１からの振動が直接モータ軸４２Ｒ、４２Ｌに伝わることがない。さらに、ギアボックス４３Ｒ、４３Ｌに動力の伝達と切り離し（遮断）を行うクラッチを設けておき、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌの非通電時には、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌ側と駆動軸となる車軸２１ａ、３１ａとの間の動力伝達を遮断しておくことが望ましい。これにより、仮に停止時に車台本体１１に力が加わり車輪が回転しても、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌには回転が伝わらないため、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌに逆起電力が発生することはなく、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌの回路を損傷するおそれもない。

このように、右と左それぞれの前輪２１、３１と後輪２２、３２を動力伝達部材で連結し、前輪２１、３１側に配置した２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌで駆動可能するようにして４輪を駆動しているので、後輪２２、３２専用の電動モータ、さらに、この電動モータと後輪２２、３２との間に必要な後輪２２、３２専用のギアボックスを設ける必要がなく、後輪２２、３２専用の電動モータやギアボックスのための設置スペースを削減することができる。

上記したように、車台本体１１の底面１５の前輪２１、３１側には２つの電動モータ４１Ｒ、４１Ｌを進行方向右側と左側に配置し、さらに各電動モータ４１Ｒ、４１Ｌのそれぞれの右側と左側にギアボックス４３Ｒ、４３Ｌを配置しているが、底面１５の後輪２２、３２側には軸受４４Ｒ、４４Ｌを配置しているだけであるため、車台本体１１の底面１５には、その中央位置から例えば車体の後端までに亘って、広い収容スペース１６を確保できる。

各電動モータ４１Ｒ、４１Ｌは、例えばリチウムイオン電池などのバッテリ（充電池）４０を動力源とし、バッテリ４０を収容スペース１６に設置する。具体的には、バッテリ４０は、例えば直方体の外形をなし、図３（Ｂ）に示すように、底面１５の略中央位置に載置することが可能である。また、車台本体１１の後面１４は例えば上面あるいは底面１５に対して開閉可能に構成し、収容スペース１６へのバッテリ４０の出し入れを容易にすることが望ましい。これにより、長時間走行を実現させるための大容量のバッテリ４０を車台本体１１の収容スペース１６に搭載可能になり、また、バッテリ４０の交換、充電、点検などの作業は、後面１４から容易に実施可能になる。さらに、バッテリ４０を底面１５に配置することができるため、車台本体１１の重心が低く、安定した走行が可能な電動車両を得ることができる。

＜昇降機構部５０および撮像部の説明＞
図４は実施形態１の自律走行型監視車両１における撮像部上昇状態を示す左側面図であり、図５は図４の自律走行型監視車両１における撮像部上昇状態を示す平面図であり、図６は図１の自律走行型監視車両１の外装を除いた左側面図であり、図７は、図４の自律走行型監視車両１の外装を除いた左側面図であり、図８は、図４の自律走行型監視車両１の外装を除いた斜視図である。
図１、図２、図４および図５〜図８に示すように、実施形態１の場合、昇降機構部５０は、撮像部である監視カメラ６０を電動車台部１０に対して上下および前後方向に移動させるよう構成されている。

さらに詳しく説明すると、昇降機構部５０としては、上下および前後方向に揺動するブーム５２を有するリンク機構、具体的には、シングルアーム形のパンタグラフ機構における上半部分が用いられている。
すなわち、この昇降機構部５０は、車台本体１１上に固定される前後方向に延びる台枠５１と、台枠５１の後端部に左右軸心廻りに揺動可能に設けられた前記ブーム５２と、ブーム５２の先端に設けられた平衡部５３と、台枠５１内に設けられてブーム５２を上下に揺動させる伸縮シリンダ５２ｃとを備える。

台枠５１は、前端部上に下降したブーム５２を支持する支持部５１ａを有すると共に、後端部にブーム５２の基端部を枢支する枢着部５１ｂを有している。
ブーム５２は、主枠５２ａと、主枠５２ａに沿って設けられた平衡部支持ロッド５２ｂとを有する。
また、図７に示すように、外装を除いたとき、主枠軸５２ａｆは主枠５２ａに対応し、平衡部支持ロッド軸５２ｂｆは、平衡部支持ロッド５２ｂに対応する。

主枠５２ａの基端部は、台枠５１の枢着部５１ｂに回転可能に枢着された第１基端軸ｆ₁₁に固定されると共に、主枠５２ａの先端部は平衡部５３に第１先端軸ｆ₁₂を介して枢着されている。
平衡部支持ロッド５２ｂの基端部は、台枠５１の枢着部５１ｂに枢着された第２基端軸ｆ₂₁に固定されると共に、平衡部支持ロッド５２ｂの先端部は平衡部５３に第２先端軸ｆ₂₂を介して枢着されている。

伸縮シリンダ５２ｃとしては、電動式、油圧式あるいは空気圧式シリンダを用いることができる。
伸縮シリンダ５２ｃの基端部は台枠５１または車台本体１１に上下揺動可能に枢着され、伸縮シリンダ５２ｃの先端部はアーム５２ｄを介して第１基端軸ｆ₁₁に連結されている。このとき、伸縮シリンダ５２ｃの先端部はアーム５２ｄの一端に枢着され、アーム５２ｄの他端は第１基端軸ｆ₁₁に固定されている。

平衡部５３は、ブーム５２が上下方向に揺動しても監視カメラ６０およびＧＰＳアンテナ７４の正常な姿勢を安定的に保つ平衡装置である。
監視カメラ６０は、特に限定されるものではなく、例えば、ドーム型カメラ（パンチルトズーム（ＰＴＺ）カメラを含む）、ボックス型カメラ、ハウジングカメラ、赤外線暗視カメラ、望遠カメラ等を用いることができ、電動車台部１０の前方および左右の空間領域を撮影できるよう平衡部５３上に設置されている。なお、自律走行型監視車両１を屋外で使用する場合は監視カメラ６０に防水機能が付加される。

さらにドーム型カメラとしては、水平および垂直方向のレンズ画角が広いタイプ（例えば、水平１８０°程度、垂直９０°程度）、高解像度タイプ（例えば、3840×2160ピクセル）、カラー撮影可能なタイプ、人を検知した場合にのみ撮影するタイプ、人を検知し顔をクローズアップして追跡するタイプ、暗闇での撮影が可能な赤外線暗視タイプ等を使用してもよい。

次に、昇降機構部５０の動作について説明する。
図１、図２および図６では昇降機構部５０が下降した状態が示されており、このとき、伸縮シリンダ５２ｃは伸長している。昇降機構部５０を上昇させる場合、伸縮シリンダ５２ｃを短縮させる。これにより、伸縮シリンダ５２ｃの先端部と枢着したアーム５２ｄが前方へ引き寄せられると共に、アーム５２ｄと第１基端軸ｆ₁₁と主枠５２ａとが上方（矢印Ｅ方向）へ一体的に揺動する。また、主枠５２ａが上方へ揺動することにより、平衡部５３を介して主枠５２ａの先端部と連結した平衡部支持ロッド５２ｂが上方（矢印Ｅ方向）へ持ち上げられる。

このとき、主枠５２ａに対して平衡部支持ロッド５２ｂが平行のまま位置ずれすることによって平衡部５３の第２先端軸ｆ₂₂が平衡部支持ロッド５２ｂの方へ引き寄せられるため、平衡部５３およびその上に設置された監視カメラ６０およびＧＰＳアンテナ７４の正常姿勢が下降位置から上昇位置まで保たれる。
なお、伸縮シリンダ５２ｃを伸長していくと、ブーム５２は前記と逆に動作して図４の上昇状態から図１の下降状態となる。

前記構成を有する昇降機構部５０の平衡部５３上に設置された監視カメラ６０は、平面的に視て、電動モータ４１Ｒ、４１Ｌにて回転駆動される左右一対の前輪２１、３１間の第１軸心Ｐ₁上の中間点ＭＰから所定半径Ｒの円形ＣＲの領域内、すなわち、中間点ＭＰを中心とする近傍の周囲領域に配置されている。
このとき、車両走行時に監視カメラ６０が障害物に衝突しないよう、所定半径Ｒは中間点ＭＰから平面的に視た電動車台部１０の外周端部までの距離よりも短く設定される。

なお、実施形態１の場合、図３（Ｂ）で示した一対の前輪２１、３１および一対の後輪２２、３２の４つの接地中心点Ｇ₂₁、Ｇ₃₁、Ｇ₂₂、Ｇ₃₂において、接地中心点Ｇ₂₁、Ｇ₂₂間およびＧ₃₁、Ｇ₃₂間の距離は４５０〜５５０ｍｍ程度であり、接地中心点Ｇ₂₁、Ｇ₃₁間およびＧ₂₂、Ｇ₃₂間の距離は６５０〜７５０ｍｍ程度であり、半径Ｒは７００〜８００ｍｍ程度である。また、下降位置の監視カメラ６０の高さは８５０〜１０５０ｍｍ程度であり、上昇位置の監視カメラ６０の高さは１６５０〜１９００ｍｍ程度である。

さらに、監視カメラ６０は、円形ＣＲの領域内における第１軸心Ｐ₁の中間点ＭＰと直交する前後方向の中心線ＣＬ上に配置されている。これにより、自律走行型監視車両１の左旋回時と右旋回時とで同等の画像ブレ抑制効果を得ることができる。

また、図２に示した下降位置の監視カメラ６０は中間点ＭＰよりも前方に配置され、図５に示した上昇位置の監視カメラ６０は中間点ＭＰよりも後方に配置されるが、いずれも円形ＣＲの領域内にある。すなわち、昇降機構部５０によって昇降する監視カメラ６０の平面的に視た移動範囲が円形ＣＲの領域内に収まるため、下降位置にある監視カメラ６０による周辺空間の撮影時は無論のこと、上昇位置にある監視カメラ６０によって周辺空間を旋回しながら撮影する際のブーム５２の先端の監視カメラ６０の揺れが抑えられて画像ブレが抑制される。

また、右の前後輪２１、２２または左の前後輪３１、３２が等速度で相互に逆回転した場合、自律走行型監視車両１は中心点ＣＰを中心に定置旋回する。このとき、図５に示すように上昇位置にある監視カメラ６０はほぼ回転中心に位置するため揺れが抑えられ、画像ブレも抑えられる。よって、中間点ＭＰからの所定半径Ｒにて形成される円形ＣＲの領域は中心点ＣＰを含むことが好ましい。

＜伸縮シリンダ５２ｃの設置の一例＞
図９は、図８の自律走行型監視車両１から昇降機構部５０を取り外したときの斜視図であり、図１０は、図９の昇降機構部５０の一部拡大斜視図であり、図１１は、図８の自律走行型監視車両１に昇降機構部５０を取り付ける際のボルト締結の説明図である。

図９および図１１に示すように、昇降機構部５０は、電動車台部１０に着脱可能に設けられている。
図１１において、破線ｂｌ１〜ｂｌ７は、昇降機構部５０の台枠５１および電動車台部１０の上面にボルトを差し込むボルト穴の対応関係を示している。

昇降機構部５０の台枠５１および電動車台部１０の上面のボルト穴にボルトを差し込んで締結することにより、図８に示すように、昇降機構部５０を電動車台部１０上に固定することができる。
また、ボルト穴からボルトを取り外すことにより、図９に示すように、昇降機構部５０を電動車台部１０上から取り外すことができる。

図１０に示すように、伸縮シリンダ５２ｃは、台枠５１の上部に設けられている。このように、伸縮シリンダ５２ｃは台枠５１と一体となって、昇降機構部５０に組み込まれているため、生産時の組み立てやメンテナンスが容易となる。

（実施形態２）
図１２は、実施形態２の自律走行型監視車両１における昇降機構部５０の図１０対応図である。なお、図１２において、図１０中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。

図１２に示すように、実施形態１の自律走行型監視車両１において、昇降機構部５０は、台枠５１内に制御基板１００を備えていてもよい。この場合、制御基板１００を格納するスペースを確保するため、台枠５１の高さおよび幅を所定の長さに定める。

このようにすることで、制御基板１００に昇降機構部５０のログデータが保持されるため、昇降機構部５０の交換時期の判定や故障時の解析等を昇降機構部５０のみで実現することができる。

（実施形態３）
実施形態１または２の自律走行型監視車両１において、昇降機構部５０は、電動車台部１０とケーブルを接続するため、図示しない防水中継コネクタを台枠５１に設けるものであってもよい。

電動車台部１０および昇降機構部５０を着脱可能とし、電動車台部１０から昇降機構部５０を取り外したとき、台枠５１内に格納された伸縮シリンダ５２ｃなどの駆動モータや制御基板１００などの電子回路がむき出しになるおそれがある。

しかしながら、上のように防水中継コネクタを台枠５１に設けることで、伸縮シリンダ５２ｃなどの駆動モータや制御基板１００などの電子回路を風雨にさらすことなく保護することができる。また、屋外、特に悪天候下においても、昇降機構部５０の交換等を行うことが可能となる。

（実施形態４）
実施形態１〜３の自律走行型監視車両１において、昇降機構部５０は、台枠５１の上部に着脱可能となるように、伸縮シリンダ５２ｃを備えるものであってもよい。

図１０に示すように、伸縮シリンダ５２ｃは、台枠５１の上面の切り欠き内にボルトで締結される。

このようにすることで、ボルトを外すだけで伸縮シリンダ５２ｃを台枠５１から取り出すことが可能となるため、伸縮シリンダ５２ｃの故障が生じた際も、伸縮シリンダ５２ｃの点検修理が容易となる。

（実施形態５）
図１３は、実施形態５の自律走行型監視車両１における電動車台部１０の概略平面図である。

実施形態１〜４の自律走行型監視車両１において、電動車台部１０の上面は異なる種類の昇降機構部５０を差し替えて着脱可能な接続部を備えるものであってもよい。

図１３に示すように、異なる種類の昇降機構部５０の台枠５１の図示しないボルト穴に対応するボルト穴ｂｈ１〜ｂｈ６（実線）およびボルト穴ｂｈ１１〜ｂｈ１６（破線）を備えるようにしてもよい。

このようにすることで、異なる種類の昇降機構部５０を差し替えて同じ電動車台部１０上に設けることができるため、用途に応じてさまざまな昇降機構部５０を差し替えて利用することができる。

また、共通の台枠５１に異なる昇降機構部５０を設ける構成であってもよい。

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１：自律走行型監視車両、 １０：電動車台部、 １１：車台本体、 １２：距離検出部、 １２Ｒ：右側面、 １２Ｌ：左側面、 １３：前面、 １４：後面、 １５：底面、 １６：収容スペース、 １７ｆ，１７ｒ：バンパー、 １８：カバー、 ２１，３１：前輪、 ２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ：車軸、 ２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂ：スプロケット、 ２１Ｗａ，２２Ｗａ，３１Ｗａ，３２Ｗａ：車輪本体、 ２１Ｗｂ，２２Ｗｂ，３１Ｗｂ，３２Ｗｂ：タイヤ、 ２２，３２：後輪、 ２３，３３：ベルト、 ４０：バッテリ、 ４１Ｒ，４１Ｌ：電動モータ、 ４２Ｒ，４２Ｌ：モータ軸、 ４３Ｒ，４３Ｌ：ギアボックス、 ４４Ｒ，４４Ｌ：軸受、 ５０：昇降機構部、 ５１：台枠、 ５１ａ：支持部、 ５１ｂ：枢着部、 ５２：ブーム、 ５２ａ：主枠、 ５２ａｆ：主枠軸、 ５２ｂｆ：平衡支持ロッド軸、 ５２ｂ：平衡部支持ロッド、 ５２ｃ：伸縮シリンダ、 ５２ｄ：アーム、 ５３：平衡部、 ６０：監視カメラ、 ７１：Ｗｉ‐Ｆｉアンテナ、 ７２：警告灯、 ７３：ＣＣＤカメラ、 ７４：ＧＰＳアンテナ、 １００：制御基板、 Ａ，Ｅ：矢印、 ｂｌ１〜ｂｌ７：破線、 ｂｈ１〜ｂｈ６，ｂｈ１１〜ｂｈ１６：ボルト穴、 ＣＬ：中心線、 ＣＰ：中心点、 ＣＲ：円形、 ｆ₁₁：第１基端軸、 ｆ₁₂：第１先端軸、 ｆ₂₁：第２基端軸、 ｆ₂₂：第２先端軸、 Ｇ₂₁，Ｇ₃₁，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂：接地中心点、 ＭＰ：中間点、 Ｐ₁：第１軸心、 Ｐ₂：第２軸心、 Ｒ：所定半径

Claims (6)

1. 走行可能な筐体と、前記筐体上に設けられた昇降機構部とを備え、
   前記昇降機構部は、上下に昇降するブームと、前記ブームを支持する台枠と、前記ブームを昇降駆動させる駆動モータとを備え、
   前記駆動モータは、前記台枠に設けられることを特徴とする走行装置。
2. 前記台枠は、前記筐体上に着脱可能に設けられる請求項１に記載の走行装置。
3. 前記昇降機構部は、前記ブームを制御するための制御基板を前記台枠に備える請求項１または２に記載の走行装置。
4. 前記昇降機構部は、前記筐体とケーブルを接続するための防水中継コネクタを前記台枠に備える請求項１〜３のいずれか１つに記載の走行装置。
5. 前記駆動モータは、前記筐体上に前記台枠を設けた状態で、前記台枠から着脱可能となる位置に設けられる請求項１〜４のいずれか１つに記載の走行装置。
6. 前記筐体は、異なる種類の前記昇降機構部を差し替えて設けることのできる接続部を上部に備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の走行装置。

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