JP2021060642A - 自走台車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる自走台車を提供する。【解決手段】後輪２８を含む第１本体２０と、前輪３６を含む第２本体３０と、前記第１本体と前記第２本体とを前後方向に連結し、かつ、前記第１本体に対する前記第２本体の前記後輪の車軸に平行な回転軸周りの角度を調整する角度調整機構４０と、前記角度調整機構を制御し、前記第１本体の姿勢を水平に近づける制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、自走台車に関する。

荷物等を搭載する自走台車は、走行路に存在する段差、凹凸、傾斜部、階段等の障害物の乗り越え及び昇降を行う技術が求められている。特許文献１には、前輪から斜め上方に設けられる複数の補助輪と駆動輪とが、伝達機構を介して同一のアクチュエータで駆動されることによって、低出力であっても大きな段差を乗り越えることができる自走台車が開示されている。

特開２０１０−１９５１６０号公報

しかしながら、特許文献１の自走台車は、段差を乗り越える際に台車本体が傾くため、搭載した荷物等が落下するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる自走台車を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自走台車は、後輪を含む第１本体と、前輪を含む第２本体と、前記第１本体と前記第２本体とを前後方向に連結し、かつ、前記第１本体に対する前記第２本体の前記後輪の車軸に平行な回転軸周りの角度を調整する角度調整機構と、前記角度調整機構を制御し、前記第１本体の姿勢を水平に近づける制御部と、を備える。

これによれば、前輪を上昇させる又は下降させることによって、第１本体に対して、相対的に前輪を上下に昇降させることができる。前輪又は後輪が障害物を乗り越える際に、障害物の高さに合わせて前輪を上下に昇降させることによって、第１本体の姿勢の変化を抑制することができる。したがって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。また、障害物を乗り越える際の後輪にかかる荷重を低減できるので、後輪の車軸を回転させる回転トルクを低減できる。これにより、省エネ及び小型軽量化に寄与する。

本発明の一態様に係る自走台車において、進行方向の障害物を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記角度調整機構を制御する。これによれば、前輪又は後輪が障害物を乗り越える瞬間に、前輪を上昇させる又は下降させるため、障害物に接触する際の衝撃を低減できる。したがって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

本発明の一態様に係る自走台車において、前記検出部は、前記前輪と前記障害物との接触を検出する。これによれば、前輪が障害物を乗り越える瞬間に、前輪の上昇を開始させることができるので、より好適に障害物を乗り越えることができる。したがって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

本発明の一態様に係る自走台車において、前記検出部は、前記前輪が前記障害物に接触するより前に、前記障害物を検出する。これによれば、例えば、障害物を検出してから障害物に接触するまでの間に、自走台車を減速させることによって、障害物に接触する際の衝撃をより低減できる。したがって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

本発明の一態様に係る自走台車は、前記後輪を回転させる後輪駆動部を備える。前記自走台車は、前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記後輪駆動部を制御する。これによれば、例えば、前輪又は後輪が障害物を乗り越えている間に、後輪にかかる回転トルクを増加させることによって、より好適に障害物を乗り越えることができる。したがって、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

本発明によれば、走行路に存在する障害物の乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

図１は、実施形態に係る自走台車の構成を模式的に示す図である。 図２は、自走台車の制御ブロック図である。 図３は、実施形態の自走台車による段差乗り越え動作の一例を示すフローチャート図である。 図４は、実施形態の自走台車による段差乗り越え動作を説明するための説明図である。 図５は、自走台車の変形使用例を模式的に示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

まず、実施形態に係る自走台車１０の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る自走台車の構成を模式的に示す図である。図１に示すように、自走台車１０は、被搭載物を載置し、進行方向ＴＲに搬送する。実施形態において、被搭載物は、荷物２００である。自走台車１０は、障害物を乗り越える。障害物は、実施形態において、走行路Ｇ１と走行路Ｇ１より高い走行路Ｇ２との間の段差ＳＴである。自走台車１０は、実施形態において、走行路Ｇ１から走行路Ｇ２へ、段差ＳＴを乗り越えて走行する。走行路Ｇ１及び走行路Ｇ２は、実施形態において、水平な地面である。図１に示すように、自走台車１０は、第１本体２０と、第２本体３０と、角度調整機構４０と、載置部５０と、電源６０と、制御装置７０と、を備える。自走台車１０は、外部装置１００によって駆動される。

第１本体２０は、進行方向ＴＲにおいて、第２本体３０より後方側に設けられる。第１本体２０は、被搭載物を搭載する。第１本体２０は、後述する角度調整機構４０によって、姿勢の変化を抑制される。第１本体２０は、第１フレーム２２と、後輪駆動部２４と、車軸２６と、後輪２８と、を含む。

第１フレーム２２には、後輪駆動部２４及び車軸２６が設けられる。第１フレーム２２は、車軸２６を介して、後輪２８と接続する。第１フレーム２２は、角度調整機構４０と接続する。第１フレーム２２は、角度調整機構４０を介して、後述する第２本体３０の第２フレーム３２に接続する。第１フレーム２２は、角度調整機構４０によって、姿勢の変化を抑制されるように構成される。第１フレーム２２は、載置部５０が固定される。第１フレーム２２は、載置部５０と一体で設けられてもよいし、別体で設けられてもよい。第１フレーム２２は、例えば、板材である。第１フレーム２２の形状は、特に限定されない。第１フレーム２２は、載置部５０に荷物２００を載置してその荷重に耐える堅牢な材料及び構造であればどのようなものでもよい。

後輪駆動部２４は、例えば、駆動源を含む。駆動源は、例えば、第１フレーム２２に設けられる。駆動源は、例えば、バッテリを含む電気モータである。後輪駆動部２４のバッテリは、電源６０と共通であってもよい。後輪駆動部２４は、制御装置７０によって制御される。

車軸２６は、第１フレーム２２に対して回転自在に設けられる。車軸２６は、後輪駆動部２４の駆動源の駆動力によって回転する。第１本体２０は、例えば、後輪駆動部２４の駆動源と車軸２６との間に、駆動源の駆動力による車軸２６の回転を減速させる減速機構を含んでもよい。第１本体２０は、例えば、後輪駆動部２４の駆動源と車軸２６との間に、変速機を含んでもよい。変速機は、駆動源の駆動軸の回転速度に対する車軸２６の回転速度の比率を変更するように構成される。

後輪２８は、駆動輪である。後輪２８は、車軸２６に固定される。後輪２８は、車軸２６を介して、後輪駆動部２４の駆動力によって回転する。後輪２８は、半径が段差ＳＴの高さより大きい。

第２本体３０は、進行方向ＴＲにおいて、第１本体２０より前方側に設けられる。第２本体３０は、第１本体２０に対して回転軸ＲＡ周りに回転可能である。回転軸ＲＡは、後輪２８の車軸２６に平行である。第２本体３０は、第２フレーム３２と、車軸３４と、前輪３６と、を含む。

第２フレーム３２には、車軸３４が設けられる。第２フレーム３２は、車軸３４を介して、前輪３６と接続する。第２フレーム３２は、角度調整機構４０と接続する。第２フレーム３２は、角度調整機構４０を介して、第１本体２０の第１フレーム２２に接続する。第２フレーム３２は、第１フレーム２２に対して回転軸ＲＡ周りに回転可能である。第２フレーム３２は、角度調整機構４０によって、第１フレーム２２に対して回転軸ＲＡ周りに回転するように構成される。第２フレーム３２は、例えば、板材である。第２フレーム３２の形状は、特に限定されない。

車軸３４は、第２フレーム３２に対して回転自在に設けられる。車軸３４は、後輪２８の車軸２６と平行に設けられる。

前輪３６は、従動輪である。前輪３６は、車軸３４に固定される。前輪３６は、実施形態において、後輪２８と同径であるが、半径が段差ＳＴの高さより大きければ、後輪２８より小さくても大きくてもよい。

角度調整機構４０は、第１本体２０と第２本体３０とを前後方向に連結する。角度調整機構４０は、回転軸ＲＡ周りにおける第１本体２０に対する第２本体３０の角度を調整する。角度調整機構４０は、回転軸ＲＡ周りにおける第１フレーム２２に対する第２フレーム３２の角度を調整する。第２フレーム３２が第１回転方向Ｒ１に回転した場合、前輪３６は上昇する。第２フレーム３２が第２回転方向Ｒ２に回転した場合、前輪３６は下降する。角度調整機構４０は、実施形態において、軸部材４２と、回転駆動部４４と、を含む。

軸部材４２は、実施形態において、第２フレーム３２の進行方向ＴＲと反対側の端部に設けられる。軸部材４２は、第２フレーム３２に固定される。軸部材４２の軸心は、実施形態において、回転軸ＲＡと同一である。軸部材４２は、第１フレーム２２に対して、回転軸ＲＡ周りに回転する。軸部材４２は、回転駆動部４４の駆動力によって回転する。

回転駆動部４４は、軸部材４２を回転軸ＲＡ周りに回転させる。回転駆動部４４は、例えば、駆動源を含む。駆動源は、例えば、バッテリを含む電気モータである。回転駆動部４４のバッテリは、後輪駆動部２４のバッテリ又は電源６０と共通であってもよい。回転駆動部４４は、軸部材４２を直接電気モータで駆動してもよいし、離れた位置に設けた電気モータからベルト等の伝達によって駆動してもよい。回転駆動部４４は、軸部材４２を回転させることによって、回転軸ＲＡ周りにおける第１本体２０に対する第２本体３０の角度を調整する。回転駆動部４４は、制御装置７０によって制御される。

角度調整機構４０の構成は、実施形態に限定されない。角度調整機構４０は、例えば、第１フレーム２２と第２フレーム３２とを接続するアクチュエータを含んでもよい。角度調整機構４０は、回転軸ＲＡ周りにおける第１本体２０に対する第２本体３０の角度を調整し、第１本体２０に対する第２本体３０の角度を維持することが可能であれば、どのようなものであっても構わない。

載置部５０は、第１フレーム２２に固定される。載置部５０は、上面に荷物２００を載置する載置面５２を含む。載置面５２は、角度調整機構４０によって、姿勢の変化を抑制される。好適には、載置面５２は、水平姿勢を維持される。載置部５０の形状は、特に限定されない。載置部５０は、荷物２００を載置してその荷重に耐える堅牢な材料及び構造であればどのようなものでもよい。

次に、自走台車１０の制御について、図２を参照して説明する。図２は、自走台車の制御ブロック図である。図２に示すように、自走台車１０上に設けられた電源６０は、自走台車１０畳に設けられた制御装置７０に電力を供給する。電源６０は、配線を介して制御装置７０に接続される。電源６０は、後輪駆動部２４及び回転駆動部４４のバッテリと共通であってもよい。電源６０は、配線を介して後輪駆動部２４及び回転駆動部４４に接続されてもよい。

制御装置７０は、第１本体２０の後輪駆動部２４と、角度調整機構４０の回転駆動部４４と、の制御を行う。制御装置７０は、電源６０から電力を供給される。制御装置７０は、配線を介して電源６０に接続される。制御装置７０は、外部装置１００によって駆動される。制御装置７０は、外部装置１００と通信可能である。より具体的には、無線通信可能である。制御装置７０は、制御部７２と、検出部７４と、通信部７６と、を含む。

制御部７２は、演算処理装置及び記憶装置を含む。演算処理装置は、予め定められる制御プログラムを実行する。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）等である。記憶装置は、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。

制御部７２の各機能は、演算処理装置が記憶装置に格納された所定の制御プログラムを実行することで実現される。制御部７２は、検出部７４及び通信部７６と電気的に接続する。制御部７２は、検出部７４及び通信部７６を制御する。制御部７２は、検出部７４による検出結果及び通信部７６が受信した外部装置１００からの操作信号Ｓｉｇに基づいて、所定の制御プログラムを実行する。制御部７２は、所定の制御プログラムに基づいて各種の演算を行い、演算結果に従って後輪駆動部２４、回転駆動部４４、検出部７４及び通信部７６が各種の制御を行うように駆動信号を出力する。

制御部７２は、後輪駆動部２４を制御する。制御部７２は、外部装置１００からの操作信号Ｓｉｇに基づいて、後輪駆動部２４を駆動させる。制御部７２は、角度調整機構４０を制御する。制御部７２は、第１本体２０の姿勢を水平に近づけるように回転駆動部４４を制御する。具体的には、制御部７２は、前輪３６が後輪２８より上方にある場合、第２本体３０が第１本体２０に対して第１回転方向Ｒ１に屈曲するように回転駆動部４４を制御する。制御部７２は、前輪３６が段差ＳＴを上昇する場合、第２本体３０が第１本体２０に対して第１回転方向Ｒ１に回転するように回転駆動部４４を制御する（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。制御部７２は、後輪２８が前輪３６に続いて段差ＳＴを上昇する場合、第２本体３０が第１本体２０に対して第２回転方向Ｒ２に回転するように回転駆動部４４を制御する（図４（ｄ）〜（ｆ）参照、ステップＳ２０）。

検出部７４は、制御部７２と電気的に接続する。検出部７４は、段差ＳＴを検出し、検出信号を制御部７２に送信する。検出部７４は、進行方向ＴＲの段差ＳＴを検出する。検出部７４は、センサを含む。センサは、実施形態において、接触センサである。センサは、例えば、赤外線センサ等でもよい。検出部７４は、撮像装置を含んでもよい。検出部７４は、撮像装置が撮影した画像に基づいて段差ＳＴを検出してもよい。検出部７４は、検出結果を制御部７２に送信する。検出部７４は、少なくとも前輪３６の段差ＳＴへの接触を検出する。検出部７４は、前輪３６が段差ＳＴに接触した瞬間を検出してもよいし、前輪３６が段差ＳＴに接触するより前に、段差ＳＴを検出してもよい。

検出部７４は、実施形態において、さらに、後輪２８の段差ＳＴへの接触を検出する。検出部７４が後輪２８の段差ＳＴへの接触を検出しない場合、制御部７２は、前輪３６の段差ＳＴへの接触時刻及び自走台車１０の移動速度に基づいて、後輪２８が段差ＳＴに接触する時刻又は位置を算出してもよい。検出部７４は、実施形態において、前輪３６及び後輪２８が段差ＳＴの上に上ったことを検出する。検出部７４が前輪３６及び後輪２８が段差ＳＴの上に上ったことを検出しない場合、制御部７２は、段差ＳＴの高さ及び自走台車１０の移動速度に基づいて、前輪３６及び後輪２８少なくとも一方が乗り上がる時刻又は位置を算出してもよい。

制御部７２は、検出部７４による検出結果に基づいて、角度調整機構４０を制御する。具体的には、制御部７２は、検出部７４が前輪３６と段差ＳＴとの接触を検出した場合、第２本体３０が第１回転方向Ｒ１に回転するように回転駆動部４４を制御する。制御部７２は、前輪３６が走行路Ｇ２に乗り上げた後、第１本体２０と第２本体３０との間の角度を固定するように回転駆動部４４を制御する。制御部７２は、後輪２８が段差ＳＴに接触した場合、第２本体３０が第２回転方向Ｒ２に回転するように回転駆動部４４を制御する。制御部７２は、後輪２８が走行路Ｇ２に乗り上げた後、第１本体２０と第２本体３０との間の角度を固定するように回転駆動部４４を制御する。制御部７２は、検出部７４による検出結果に基づいて、後輪駆動部２４を制御してもよい。制御部７２は、例えば、前輪３６が段差ＳＴを上昇する際に、後輪２８の回転トルクを増加させるように後輪駆動部２４を制御してもよい。制御部７２は、検出部７４による検出結果に基づいて、後輪駆動部２４の駆動源と車軸２６との間に設けられる変速機を制御してもよい。例えば、制御部７２は、自走台車１０の走行速度が所定以上である場合、検出部７４が前輪３６の段差ＳＴへの接触を検出した時に、自走台車１０の走行速度を下げるように、変速機を制御してもよい。

通信部７６は、制御部７２と電気的に接続する。通信部７６は、制御部７２に制御される。通信部７６は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）を含む。通信部７６は、外部装置１００からの操作信号Ｓｉｇを受信する。制御部７２は、通信部７６が受信した外部装置１００からの操作信号Ｓｉｇに基づいて、所定の制御プログラムを実行する。通信部７６は、例えば、受信完了報告及び操作完了報告等を外部装置１００に送信してもよい。

図２に示すように、制御装置７０は、外部装置１００によって駆動される。外部装置１００は、自走台車１０の駆動及び停止を操作する。外部装置１００は、例えば、コンピュータ、操作ツール等である。外部装置１００は、制御装置７０の通信部７６と通信可能である。より具体的には、有線通信または無線通信可能である。外部装置１００は、制御部１０２と、操作部１０４と、通信部１０６と、表示部１０８と、を含む。

制御部１０２は、演算処理装置及び記憶装置を含む。演算処理装置は、予め定められる制御プログラムを実行する。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）等である。記憶装置は、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。

制御部１０２の各機能は、演算処理装置が記憶装置に格納された所定の制御プログラムを実行することで実現される。制御部１０２は、操作部１０４、通信部１０６及び表示部１０８と電気的に接続する。制御部１０２は、操作部１０４、通信部１０６及び表示部１０８を制御する。制御部１０２は、所定の制御プログラムに基づいて各種の演算を行い、演算結果に従って操作部１０４、通信部１０６及び表示部１０８が各種の制御を行うように駆動信号を出力する。制御部１０２は、制御装置７０を操作する操作信号Ｓｉｇを生成する。

操作部１０４は、制御部１０２と電気的に接続する。操作部１０４は、ユーザの操作が入力される部材である。操作部１０４は、ボタン、キーボード、マウス又はタッチパネル等である。制御部１０２は、操作部１０４への入力に応じて、制御装置７０を操作する操作信号Ｓｉｇを生成する。

通信部１０６は、制御部１０２と電気的に接続する。通信部１０６は、制御部１０２に制御される。通信部１０６は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）を含む。通信部１０６は、制御部１０２が生成した操作信号Ｓｉｇを制御装置７０の通信部７６に送信する。通信部１０６は、例えば、受信完了報告及び操作完了報告等を通信部７６から受信してもよい。

表示部１０８は、制御部１０２と電気的に接続する。表示部１０８は、制御部１０２に制御される。表示部１０８は、例えば、モニタである。表示部１０８は、例えば、自走台車１０の走行状況、操作部１０４が入力した入力情報等を表示する。操作部１０４として、タッチパネルが用いられる場合には、表示部１０８の表示画面にタッチパネルを重ねて用い、ユーザが表示部１０８の表示画面を確認しながら入力操作を行うようにしてもよい。

次に、自走台車１０の動作の一例について説明する。自走台車１０は、走行路Ｇ１に停止しているものとする。この際、自走台車１０の前輪３６及び後輪２８と走行路Ｇ１との設置面は、水平である。ユーザは、まず、自走台車１０が駆動するように、外部装置１００の操作部１０４を操作する。制御部１０２は、操作部１０４への入力に応じて、制御装置７０を操作する操作信号Ｓｉｇを生成する。制御部１０２は、生成した操作信号Ｓｉｇを、通信部１０６によって制御装置７０の通信部７６に送信させる。通信部７６が、操作信号Ｓｉｇを受信すると、制御装置７０の制御部７２は、操作信号Ｓｉｇに基づいて、後輪駆動部２４を駆動させる。以上により、自走台車１０は、走行路Ｇ１において、進行方向ＴＲへの走行を開始する。

図３は、実施形態の自走台車による段差乗り越え動作の一例を示すフローチャート図である。図４は、実施形態の自走台車による段差乗り越え動作を説明するための説明図である。自走台車１０は、実施形態において、走行路Ｇ１から走行路Ｇ１より高い走行路Ｇ２へ、段差ＳＴを乗り越えて走行する。

ステップＳ１０において、検出部７４は、前輪３６の段差ＳＴへの接触を検出する。検出部７４が前輪３６の段差ＳＴへの接触を検出すると、ステップＳ１２において、制御部７２は、検出部７４の検出結果に基づいて、角度調整機構４０の回転駆動部４４を駆動させる。制御部７２は、回転駆動部４４を制御することによって、第１本体２０の姿勢を水平に近づけるように、第２本体３０を第１回転方向Ｒ１に回転させる。これにより、自走台車１０は、前輪３６が段差ＳＴを上昇するとともに、後輪２８が走行路Ｇ１を進行方向ＴＲに移動する。

ステップＳ１４において、検出部７４は、前輪３６が、段差ＳＴの上に上ったことを検出する。検出部７４が前輪３６の段差ＳＴへの乗り上げを検出すると、ステップＳ１６において、制御部７２は、検出部７４の検出結果に基づいて、角度調整機構４０の回転駆動部４４を駆動させる。制御部７２は、回転駆動部４４を制御することによって、第１本体２０に対する第２本体３０の角度を固定する。これにより、自走台車１０は、後輪２８が走行路Ｇ１を進行方向ＴＲに移動するとともに、前輪３６が走行路Ｇ２を進行方向ＴＲに移動する。

ステップＳ１８において、検出部７４は、後輪２８の段差ＳＴへの接触を検出する。検出部７４が後輪２８の段差ＳＴへの接触を検出すると、ステップＳ２０において、制御部７２は、検出部７４の検出結果に基づいて、角度調整機構４０の回転駆動部４４を駆動させる。制御部７２は、回転駆動部４４を制御することによって、第１本体２０の姿勢を水平に近づけるように、第２本体３０を第２回転方向Ｒ２に回転させる。これにより、自走台車１０は、後輪２８が段差ＳＴを上昇するとともに、前輪３６が走行路Ｇ２を進行方向ＴＲに移動する。

ステップＳ２２において、検出部７４は、後輪２８が、段差ＳＴの上に上ったことを検出する。検出部７４が後輪２８の段差ＳＴへの乗り上げを検出すると、ステップＳ２４において、制御部７２は、検出部７４の検出結果に基づいて、角度調整機構４０の回転駆動部４４を駆動させる。制御部７２は、回転駆動部４４を制御することによって、第１本体２０に対する第２本体３０の角度を固定する。これにより、自走台車１０は、前輪３６及び後輪２８が走行路Ｇ２を進行方向ＴＲに移動する。

実施形態においては、検出部７４による段差ＳＴの検出に接触センサを用いるが、例えば、赤外線センサ又は撮像装置等を用いる場合、検出部７４は、段差ＳＴの有無を断続的に判定することによって段差ＳＴを検出することが好ましい。

以上説明したように、実施形態の自走台車１０は、第１本体２０と、第２本体３０と、角度調整機構４０と、制御部７２と、を備える。第１本体２０は、後輪２８を含む。第２本体３０は、前輪３６を含む。角度調整機構４０は、第１本体２０と第２本体３０とを前後方向に連結し、かつ、第１本体２０に対する第２本体３０の後輪２８の車軸２６に平行な回転軸ＲＡ周りの角度を調整する。制御部７２は、角度調整機構４０を制御し、第１本体２０の姿勢を水平に近づける。

これによれば、前輪３６を上昇させる又は下降させることによって、第１本体２０に対して、相対的に前輪３６を上下に昇降させることができる。前輪３６又は後輪２８が段差ＳＴを乗り越える際に、段差ＳＴの高さに合わせて前輪３６を上下に昇降させることによって、第１本体２０の姿勢の変化を抑制することができる。したがって、走行路Ｇ１、Ｇ２に存在する段差ＳＴの乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。また、段差ＳＴを乗り越える際の後輪２８にかかる荷重を低減できるので、後輪２８の車軸２６を回転させる回転トルクを低減できる。これにより、省エネ及び小型軽量化に寄与する。

実施形態の自走台車１０は、進行方向ＴＲの段差ＳＴを検出する検出部７４を備える。制御部７２は、検出部７４による検出結果に基づいて、角度調整機構４０を制御する。このような自走台車１０によれば、前輪３６又は後輪２８が段差ＳＴを乗り越える瞬間に、前輪３６を上昇させる又は下降させるため、段差ＳＴに接触する際の衝撃を低減できる。したがって、走行路Ｇ１、Ｇ２に存在する段差ＳＴの乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

実施形態の自走台車１０において、検出部７４は、前輪３６と段差ＳＴとの接触を検出する。このような自走台車１０によれば、前輪３６が段差ＳＴを乗り越える瞬間に、前輪３６の上昇を開始させることができるので、より好適に段差ＳＴを乗り越えることができる。したがって、走行路Ｇ１、Ｇ２に存在する段差ＳＴの乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

実施形態の自走台車１０において、検出部７４は、前輪３６が段差ＳＴに接触するより前に、段差ＳＴを検出してもよい。この場合、検出部７４は、赤外線センサ、撮像装置等を有する。このような自走台車１０によれば、例えば、段差ＳＴを検出してから段差ＳＴに接触するまでの間に、自走台車１０を減速させることによって、段差ＳＴに接触する際の衝撃をより低減できる。したがって、走行路Ｇ１、Ｇ２に存在する段差ＳＴの乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

実施形態の自走台車１０は、後輪２８を回転させる後輪駆動部２４を備える。制御部７２は、検出部７４による検出結果に基づいて、後輪駆動部２４を制御する。このような自走台車１０によれば、例えば、前輪３６又は後輪２８が段差ＳＴを乗り越えている間に、後輪２８にかかる回転トルクを増加させることによって、より好適に段差ＳＴを乗り越えることができる。したがって、走行路Ｇ１、Ｇ２に存在する段差ＳＴの乗り越え及び昇降を、安定した姿勢で行うことができる。

実施形態の自走台車１０は適宜変更してもよい。例えば、検出部７４は、第１本体２０の傾きを検出する傾斜センサを備えてもよい。制御部７２は、前輪３６又は後輪２８が段差ＳＴを乗り越える際に、検出部７４に検出された第１本体２０の姿勢に基づいて、角度調整機構４０を制御してもよい。また、実施形態においては、自走台車１０が、段差ＳＴを上る動作について説明したが、自走台車１０は、段差ＳＴを下ることも可能である。自走台車１０は、走行路の凹凸の乗り越え、傾斜する走行路の走行においても、第１本体２０の姿勢の変化を抑制することができる。

制御部７２は、ステップＳ１０とステップＳ１２との間に、自走台車１０の走行速度を下げるように、後輪駆動部２４の駆動源と車軸２６との間に設けられる変速機を制御してもよい。自走台車１０が高速で段差ＳＴに突入した場合であっても、段差ＳＴの乗り越え時の速度を落とすことによって、安定的に角度調整機構４０を制御することが可能になるので、第１本体２０の姿勢の変化を抑制することができる。

［変形使用例］
次に、自走台車１０の変形使用例について、図５を参照して説明する。図５は、自走台車の変形使用例を模式的に示す図である。変形使用例において、被搭載物は、椅子３００である。椅子３００は、自走台車１０の載置部５０に固定される。変形使用例において、椅子３００を搭載した自走台車１０は、電動車椅子である。椅子３００は、座面部３０２と、背凭れ部３０４と、肘掛部３０６と、を含む。

座面部３０２は、上面にユーザが座る座面を含む。座面部３０２は、例えば、シートフレームと、シートフレームの少なくとも上面を覆うクッションと、を含む。シートフレームは、載置部５０の載置面５２に固定される。載置面５２は、角度調整機構４０によって、姿勢の変化を抑制されるので、座面部３０２は、姿勢の変化を抑制される。好適には、座面部３０２は、水平姿勢を維持される。

背凭れ部３０４は、前面にユーザの背中を受け止める背凭れ面を含む。背凭れ部３０４は、例えば、シートフレームと、シートフレームの少なくとも前面を覆うクッションと、を含む。背凭れ部３０４のシートフレームは、座面部３０２のシートフレームと接続する。

肘掛部３０６は、ユーザの腕を置くアームレストである。肘掛部３０６は、載置部５０に直接固定されてもよいし、座面部３０２のフレームに固定されてもよい。

変形使用例において、外部装置１００は、椅子３００に設けられる。外部装置１００は、肘掛部３０６の前側端部に接続される。ユーザは、椅子３００に座った状態において、外部装置１００を操作可能である。

１０ 自走台車
２０ 第１本体
２２ 第１フレーム
２４ 後輪駆動部
２６ 車軸
２８ 後輪
３０ 第２本体
３２ 第２フレーム
３４ 車軸
３６ 前輪
４０ 角度調整機構
４２ 軸部材
４４ 回転駆動部
５０ 載置部
５２ 載置面
６０ 電源
７０ 制御装置
７２ 制御部
７４ 検出部
７６ 通信部
１００ 外部装置
１０２ 制御部
１０４ 操作部
１０６ 通信部
１０８ 表示部
２００ 荷物
３００ 椅子
３０２ 座面部
３０４ 背凭れ部
３０６ 肘掛部
ＲＡ 回転軸
Ｒ１ 第１回転方向
Ｒ２ 第２回転方向
ＴＲ 進行方向
Ｇ１、Ｇ２ 走行路
ＳＴ 段差
Ｓｉｇ 操作信号

Claims (5)

1. 後輪を含む第１本体と、
   前輪を含む第２本体と、
   前記第１本体と前記第２本体とを前後方向に連結し、かつ、前記第１本体に対する前記第２本体の前記後輪の車軸に平行な回転軸周りの角度を調整する角度調整機構と、
   前記角度調整機構を制御し、前記第１本体の姿勢を水平に近づける制御部と、を備える自走台車。
2. 進行方向の障害物を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記角度調整機構を制御する請求項１に記載の自走台車。
3. 前記検出部は、前記前輪と前記障害物との接触を検出する請求項２に記載の自走台車。
4. 前記検出部は、前記前輪が前記障害物に接触するより前に、前記障害物を検出する請求項２又は３に記載の自走台車。
5. 前記後輪を回転させる後輪駆動部を備え、
   前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記後輪駆動部を制御する請求項２から４のいずれか一項に記載の自走台車。

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