JP2021079885A - 車両、アッパーユニット及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットに対し、人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットを複数積載可能にする技術を提供する。【解決手段】車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、前記アンダーユニットに積載されるアッパーユニットとを備え、前記アンダーユニットが、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部を備え、各アッパーユニットが、隣接して積載された他のアッパーユニットと連結する連結部を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両、アッパーユニット及び制御装置に関する。

特許文献１には、車体フレームの上面全体が外部に露出することで、様々な種類の作業ユニットを支持する多目的プラットフォームが記載されている。かかる構成により、当該多目的プラットフォームは、汎用性を高め、運搬、警備、監視、及び災害時の調査等を行う車両を実現できる。

特開２０１８−１７６７９８号公報

本発明は、車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットに対し、人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットを複数積載可能にする技術の提供を目的とする。

本開示の一態様に係る車両は、
車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、
前記アンダーユニットに積載され、人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットとを備え、
前記アンダーユニットが、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部を備え、
各アッパーユニットが、隣接して積載された他のアッパーユニットと連結する連結部を備える。

本開示の一態様に係るアッパーユニットは、
車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットに積載されることにより車両を構成するアッパーユニットであって、
人又は物を収容する空間を有する筐体と、
前記筐体の外面に設けられ、複数の前記アッパーユニットが他のアッパーユニットと隣接して前記アンダーユニットの積載部に積載される場合に、前記筐体と前記他のアッパーユニットの筐体とを連結する連結部と、
を備える。

本開示の一態様に係る制御装置は、
人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットと、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部及び車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、を備える車両の制御装置であって、
前記アンダーユニットに備えられ、
前記アンダーユニットに前記アッパーユニットが積載されたか否かを判定することと、
前記アッパーユニットが積載されたと判定した場合に、前記アッパーユニットの連結部を動作させ、当該アッパーユニットを前記積載部上に隣接して積載された他の前記アッパーユニットと連結させることと、
を実行する処理部を備えた。

本開示によれば、アンダーユニットに対し、複数のアッパーユニットの取り付けを可能にする技術を提供することができる。

実施形態に係る車両の側面図、 アンダーユニットの斜視図、 アッパーユニットの斜視図、 アッパーユニットの概略構成図、 アンダーユニットに備えられる車両制御装置の構成を示す図、 アッパーユニットに備えられる制御装置の構成を示す図、 連結部の模式断面図、 連結状態の連結部の一つを示す模式断面図、 連結状態の連結部の一つを示す模式斜視図、 連結部の一つと他の連結部との連結状態を示す模式断面図、 連結部の配置を示す図、 連結部の変形例を示す図、 アッパーユニットをアンダーユニットに対して積み降ろしする例を示す図、 アッパーユニットをアンダーユニットに積み込む際に、アンダーユニットの車両制御装置が実行する制御方法を示す図、 アッパーユニットをアンダーユニットから降ろす際に、アンダーユニットの車両制御装置が実行する制御方法を示す図。

本開示の態様の一つは、車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、前記アンダーユニットに積載され、人又は物（荷物）を収容する空間を有するアッパーユニットとを備え、前記アンダーユニットが、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部を備え、各アッパーユニットが、隣接して積載された他のアッパーユニットと連結する連結部を備えた車両である。

車両は、例えば、人又は荷物を載せて道路を走行する自動車である。これに限らず、車両は、鉄道上を走行する鉄道車両又は軌道上を走行する軌道車両であってもよい。

かかる構成により、本開示の車両は、複数のアッパーユニットをまとめて搬送でき、搬送効率又はエネルギー効率を向上できる。また、ユーザにとって、個人所有のアッパーユニットを使いつつ、楽に長距離の移動を行うことができる。

また、本開示の車両は、積載部が、少なくとも車両の車幅方向又は高さ方向に複数のアッパーユニットを並べて積載可能であってもよい。これにより、一つの車線を走る車両に積載されるアッパーユニットの密度を上げ、搬送効率を向上させることができる。

また、本開示の車両は、アッパーユニットがアンダーユニットの積載面上に他のアッパーユニットと隣接して積載される場合に当該他のアッパーユニットと接触する位置を基準とし、当該基準から所定の距離となる位置に、前記積載面の接続部と連結する前記連結部が設けられてもよい。これにより、積載面に積載されるアッパーユニットの積載面内の位置が定まり、当該アッパーユニットと他のアッパーユニットとが所定の位置で連結できる。

また、本開示の車両は、アッパーユニットがアンダーユニットの積載面上に積載された
際に積載面から所定の高さとなる位置に連結部が設けられてもよい。当該連結部は、積載面からの高さに加えて、幅方向の位置又は形状等が予め定められていてもよい。これにより、少なくとも連結部の高さが一律に定められ、不特定のアッパーユニット同士の連結が容易になる。

また、本開示の車両は、アッパーユニットが、連結部を介して他のアッパーユニットと電気的に接続されてもよい。これにより、一方のアッパーユニットから他方のアッパーユニットへ電力を供給できる。即ち、アッパーユニット間で電力を融通できる。なお、アッパーユニットは、太陽電池パネルを備え、太陽光を受けて発電した電力を他のアッパーユニットへ供給してもよい。

また、本開示の車両は、アンダーユニットが、アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、アッパーユニットが、前記接続部を介して前記アンダーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えてもよい。当該電力供給部は、バッテリを備えてもよい。これにより、アッパーユニットからアンダーユニットへ電力を融通できる。なお、アッパーユニットは、太陽電池パネルを備え、太陽光を受けて発電した電力をアンダーユニットへ供給してもよい。

また、本開示の車両は、アンダーユニットが、アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、前記アンダーユニットが、接続部を介してアッパーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えてもよい。当該電力供給部は、バッテリを備えてもよい。これにより、アンダーユニットからアッパーユニットへ電力を融通できる。

また、本開示の車両は、アッパーユニットが、前記空間を画定する筐体と、当該筐体内に設けられる内装部品とを備えてもよい。これにより、内装部品を備えた複数のアッパーユニットをアンダーユニットに積載できる。

本開示のアッパーユニットは、車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットに積載されることにより車両を構成し、人又は物を収容する空間を有する筐体と、筐体の外面に設けられ、複数のアッパーユニットが他のアッパーユニットと隣接してアンダーユニットの積載部に積載される場合に、前記筐体と他のアッパーユニットの筐体とを連結する連結部と、を備える。かかる構成により、本開示のアッパーユニットは、一つのアンダーユニットに対して複数積載され、まとまって搬送されることができるため、搬送効率又はエネルギー効率を向上できる。また、ユーザは、個人所有のアッパーユニットに乗ったまま、公共のアンダーユニットが利用できる。

また、本開示のアッパーユニットは、少なくとも車両の車幅方向又は高さ方向に他のアッパーユニットと隣接して積載されてもよい。これにより、一つの車線を走る車両に積載されるアッパーユニットの密度が高まり、搬送効率を向上させることができる。

また、本開示のアッパーユニットは、前記アンダーユニットの積載面上に他のアッパーユニットと隣接して積載される場合に当該他のアッパーユニットと接触する位置を基準とし、当該基準から所定の距離となる位置に、前記積載面の接続部と連結する前記連結部が設けられてもよい。これにより、積載面に積載されるアッパーユニットの水平面内の位置が特定され、当該アッパーユニットと他のアッパーユニットとを所定の位置で連結できる。

また、本開示のアッパーユニットは、アッパーユニットがアンダーユニットの積載面上に積載された場合に前記積載面から所定の高さとなる位置に連結部が設けられてもよい。これにより、少なくとも連結部の高さが一律に定められ、不特定のアッパーユニット同士
の連結が容易になる。

また、本開示のアッパーユニットは、前記連結部を介して他のアッパーユニットと電気的に接続されてもよい。これにより、他のアッパーユニットとの間で電力を融通できる。

また、本開示のアッパーユニットは、アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、当該接続部を介して前記アンダーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えてもよい。この電力供給部は、バッテリを備えてもよい。これにより、アッパーユニットは、アンダーユニットへ電力を融通できる。

また、本開示のアッパーユニットは、前記アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備える場合、当該接続部を介して前記アンダーユニットから電力の供給を受ける電力受容部を備えてもよい。これにより、アッパーユニットは、アンダーユニットから電力を受給できる。

本開示の制御装置は、人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットと、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部及び車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、を備える車両の制御装置であって、前記アンダーユニットに備えられ、前記アンダーユニットに複数の前記アッパーユニットが積載されたか否かを判定することと、前記アッパーユニットが複数積載されたと判定した場合に、前記アッパーユニットの連結部を動作させ、当該アッパーユニットを積載部上に隣接して積載された他のアッパーユニットと連結させることとを実行する処理部を備える。このように本開示の制御装置は、アンダーユニットに積載された複数のアッパーユニット同士を連結させることにより、一つのアンダーユニットで複数のアッパーユニットを積載できるようにしている。これにより、複数のアッパーユニットをまとめて搬送でき、搬送効率又はエネルギー効率を向上できる。

また、本開示の制御装置は、前記アッパーユニットと前記他のアッパーユニットとが前記連結部を介して電気的に接続されている場合に、前記連結部を介して前記アッパーユニットと前記他のアッパーユニットとの間で流れる電力の量を取得し、当該電力の量に基づいて当該電力の使用料を算出してもよい。これにより、使用した電力の量に応じた料金の支払い、又は供給した電力の量に応じた料金の受け取りが可能になる。

また、本開示の制御装置は、前記アッパーユニットと前記アンダーユニットとが接続部を介して電気的に接続されている場合に、前記接続部を介して前記アッパーユニットと前記アンダーユニットとの間で流れる電力の量を取得すると共に、前記アッパーユニットを積載して前記アンダーユニットが走行した走行距離を求め、前記電力の量と前記走行距離とに基づいて前記アンダーユニットの使用料を算出してもよい。これにより電力供給の有無等に応じてアンダーユニットの使用料を決定できる。例えば、走行するエネルギー（電力）をアッパーユニット側で用意し、アッパーユニットからアンダーユニットへ電力を供給して走行することにより、アンダーユニットの使用料を廉価にできる。

以下、車両１００の構成について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両１００の側面図、図２は、アンダーユニット２０の斜視図、図３は、アッパーユニット１０の斜視図、図４は、アッパーユニット１０の概略構成図である。図５は、アンダーユニット２０の構成を示す図、図６は、アッパーユニット１０の構成を示す図である。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＷＤは車幅方向をそれぞれ示す。

本実施形態で開示する車両１００は、車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニ
ット２０と、アンダーユニット２０に積載されるアッパーユニット１０とを備え、アンダーユニット２０とアッパーユニット１０とが分離可能な上下分離型車両である。車両１００は、一つのアンダーユニット２０に対して、複数のアッパーユニット１０の積載が可能となっている。特に、本実施形態の車両１００は、少なくとも車幅方向又は高さ方向に複数のアッパーユニット１０を積載できる。例えば、図１の例では、高さ方向に二段のアッパーユニット１０を積載している。

図５に示すように、アンダーユニット２０は、車両制御装置２１、走行装置２２、バッテリ２３、及びセンサ２４、電力制御部２６を筐体内に備え、当該筐体の上面を積載部２５としている。積載部２５には、アッパーユニット１０を接続する接続部２５０が、複数設けられている。例えば４つの接続部２５０が一つのアッパーユニットと接続し、この４つの接続部２５０を一組として複数組みの接続部２５０を積載部２５に備えている。

走行装置２２は、車両２を走行させる機構であり、内燃機関又はモータといった動力源、発電機、伝達機構、制動機構、操舵機構等を有している。

伝達機構としては、動力源によって発生させた駆動力をトルク、回転数、及び回転方向を変えて車輪へ伝達するトランスミッションが挙げられる。なお、ホイルインモータのように、伝達機構を用いずに車輪が動力源によって直接駆動される構成であってもよい。

バッテリ２３は、車両制御装置２１、走行装置２２及びアッパーユニット１０等、車両１００の各部に電力を供給する。バッテリ２３は、走行装置２２の発電機で発電した電力を蓄えるもの、外部の商用電源と接続した際に電力を蓄えるもの、又は水素等の燃料を用いて発電する燃料電池など、種々のものが採用され得る。

センサ２４は、車速センサ、加速度センサ、方位センサ、降雨センサ、温度センサ、障害物センサ等、自車両の状態及び周囲の状態の少なくとも一つを検出する。障害物センサは、カメラ、レーダ、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）等であって
もよい。

電力制御部２６は、バッテリ２３への充電又はバッテリ２３からの放電を制御するコントローラである。電力制御部２６は、バッテリ２３の充放電を行う際、電力の電圧値等を変換するコンバータであってもよい。

車両制御装置２１は、走行装置２２等、アンダーユニット２０の各部を制御する。また、車両制御装置２１は、アンダーユニット２０に搭載されるアッパーユニット１０を制御してもよい。車両制御装置２１は、アンダーユニット２０に搭載されるコンピュータであって、処理部２０１と、記憶部２０２と、表示部２０３と、入力部２０４と、通信部２０５とを備える。

処理部２０１は、車両制御装置２１の全体の動作を制御し、車両制御装置２１が有する各種の機能を実現する。処理部２０１は、例えば、プロセッサ及びメモリを備える。プロセッサは、車両制御装置２１の動作を統括的に制御する。プロセッサは、ＣＰＵ又はＭＰＵ等とも呼ばれる。メモリは、例えばＲＯＭ及びＲＡＭである。ＲＯＭは、各種プログラム又はデータを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭは、各種プログラム又はデータ一時的に記憶する記憶媒体である。ＲＡＭは、プロセッサから直接アクセス可能とし、メインメモリとして機能してもよい。プロセッサは、ＲＡＭをワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ、記憶部２０２等に格納されたプログラムを実行する。このプログラムを実行することにより、処理部２０１は、センサ２４又は入力部２０４を介して取得した情報を処理し、自車を目的地に向けて自律的に走行させる制御を実行する。処理部２０１は、例えば、管
理者の端末、又はアッパーユニット１０の制御装置１５から目的地の情報を受信した場合に、現在地から目的地までの経路を算出し、当該経路に従って自動運転を行う。

記憶部２０２は、ＨＤＤ又はＳＳＤなどの記憶装置である。記憶部２０２は、処理部２０１の外部記憶装置として機能する。記憶部２０２は、地図情報、対応情報、又はユーザによる設定情報等を記憶する。表示部２０３は、情報を表示する手段であり、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等である。表示部２０３は、車内に設けられ、車内の乗員に対して表示を行う表示装置であっても、車外に設けられ、車外の人に対して表示を行う外部表示装置であってもよい。

入力部２０４は、ユーザの操作を受け付ける手段であり、例えば、ボタン又はタッチパネル等である。通信部２０５は、外部装置と通信を行うための通信インタフェースである。通信部２０５は、通信ネットワークＮを介して通信を行うものの他、他車両との直接通信を行うものなど、複数の通信インタフェースを備えてもよい。他車両との直接通信を行うものとしては、ブルートゥース（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＷｉＦｉのアドホックモードを用いて通信を行う通信インタフェースが挙げられる。また、業務用無線（簡易無線）を用いて通信を行う通信インタフェースであってもよい。

アッパーユニット１０は、筐体１１と、ドア１２と、内装部品１３と、連結部１４と、制御装置１５と、バッテリ１６、電力制御部１７を備えている。

筐体１１は、図３、図４に示すように、フロアパネル１１Ａ、サイドパネル１１Ｂ、フロントパネル１１Ｃ、リアパネル１１Ｄ、及びルーフパネル１１Ｅを備え、アッパーユニット１０の外殻を成し、その内部を車室としている。即ち、筐体１１は、その内部を外部と隔てて画定し、人又は物を収容する空間（車室）を形成している。フロアパネル１１Ａ、サイドパネル１１Ｂ、及びルーフパネル１１Ｅは、それぞれ外面に連結部１４を備えている。

サイドパネル１１Ｂは、出入口としての開口が設けられ、当該開口を開閉するドア１２が設けられている。なお、ドア１２の数は、特に限定されるものではない。例えば、サイドパネル１１Ｂ、フロントパネル１１Ｃ、又はリアパネル１１Ｄに複数設けられる構成であっても、サイドパネル１１Ｂ、フロントパネル１１Ｃ、及びリアパネル１１Ｄのうち、いずれか一つに設けられる構成でも良い。更に、ドア１２には、開閉可能な窓が設けられていてもよい。

筐体１１の内部、即ち、フロアパネル１１Ａ、サイドパネル１１Ｂ、フロントパネル１１Ｃ、リアパネル１１Ｄ、及びルーフパネル１１Ｅの内側面には、内装部品１３が設けられている。図４では、内装部品１３として、フロアパネル１１Ａ上に設置したシート１３Ａ、ルーフパネル１１Ｅの下面に設けられた照明１３Ｂ、サイドパネル１１Ｂに埋設された表示部１３Ｃを例示したが、内装部品１３は、これに限定されるものではない。内装部品１３は、例えば、オーディオ、テーブル、エアコン、エアコンの吹出し口、スピーカ、調理器具、ベッド等が挙げられる。

電力制御部１７は、バッテリ１６への充電又はバッテリ１６からの放電を制御するコントローラである。電力制御部１７は、バッテリ１６の充放電を行う際、電力の電圧値等を変換するコンバータであってもよい。

制御装置１５は、アッパーユニット１０に搭載されるコンピュータであって、処理部１５１と、記憶部１５２と、表示部（ディスプレイ）１３Ｃと、入力部１５４と、通信部１５５とを備える。

処理部１５１は、制御装置１５の全体の動作を制御し、制御装置１５が有する各種の機能を実現する。例えば、処理部１５１は、連結部１４による他のアッパーユニット１０との連結又は連結の解除等を制御する。また、処理部１５１は、電力制御部１７による受電又は送電等を制御する。制御装置１５の全体の動作を制御し、制御装置１５が有する各種の機能を実現する。処理部１５１は、例えば、プロセッサ及びメモリを備える。プロセッサは、車両制御装置２１の動作を統括的に制御する。プロセッサは、ＣＰＵ又はＭＰＵ等とも呼ばれる。メモリは、例えばＲＯＭ及びＲＡＭである。ＲＯＭは、各種プログラム又はデータを記憶する記憶媒体である。ＲＡＭは、各種プログラム又はデータ一時的に記憶する記憶媒体である。ＲＡＭは、プロセッサから直接アクセス可能とし、メインメモリとして機能してもよい。

プロセッサは、ＲＡＭをワークエリア（作業領域）としてＲＯＭ、記憶部１５２等に格納されたプログラムを実行する。このプログラムを実行することにより、処理部１５１は、連結部１４の制御、及び電力制御部１７の制御等の機能を実現する。例えば、処理部１５１は、アンダーユニット２０の車両制御装置２１から連結の指示（コマンド）を受信すると、連結部１４のうち、隣接して積載された他のアッパーユニット１０の連結部１４と接しているものを動作させ、他のアッパーユニットと連結させる。処理部１５１は、ユーザの操作により、アンダーユニット２０へ電力を供給する設定が成された場合、アッパーユニット１０がアンダーユニット２０に積載された際、電力制御部１７を制御し、バッテリ１６から放電した電力をアンダーユニット２０へ供給する。このように本実施形態の電力制御部１７及びバッテリ１６は、電力供給部である。また、処理部１５１は、ユーザの操作により、受電の設定が成された場合、アッパーユニット１０がアンダーユニット２０に積載された際、電力制御部１７を制御し、接続部を介してアンダーユニット２０から受電し、内装部品１３又はバッテリ１６へ電力を供給する。このように本実施形態の電力制御部１７は、電力受容部である。

記憶部１５２は、ＨＤＤ又はＳＳＤなどの記憶装置である。記憶部１５２は、処理部１５１の外部記憶装置として機能する。記憶部１５２は、地図情報、対応情報、及びユーザによる設定情報等を記憶する。表示部１３Ｃは、情報を表示する手段であり、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等である。本例の表示部１３Ｃは、アッパーユニット１０の室内に設けられ、室内の乗員に対して表示を行う。また、表示部は、複数設けられてもよい。更に、表示部は、車外に設けられ、車外の人に対して表示を行う外部表示装置であってもよい。

入力部１５４は、ユーザの操作を受け付ける手段であり、例えば、ボタン又はタッチパネル等である。本例では、表示部１３Ｃが、入力部１５４としてのタッチパネルを備え、乗員による入力を受ける。通信部１５５は、外部装置と通信を行うための通信インタフェースである。通信部１５５は、通信ネットワークＮを介して通信を行うものの他、他車両との直接通信を行うものなど、複数の通信インタフェースを備えてもよい。他車両との直接通信を行うものとしては、ブルートゥース（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＷｉＦｉのアドホックモードを用いて通信を行う通信インタフェースが挙げられる。また、業務用無線（簡易無線）を用いて通信を行う通信インタフェースであってもよい。

図７は、連結部１４の模式断面図である。連結部１４は、筐体１１の外面側に設けられ、他の連結部１４又はアンダーユニット２０の接続部２５０と連結するため、少なくとも一部が露出している。なお、本実施形態では、アッパーユニット１０の連結部１４と、アンダーユニット２０の接続部２５０とが同じ構造であるため、以下では、連結部１４の構造を説明し、接続部２５０の構造の説明を省略する。図７の連結部１４は、筐体１１の外面から突出して設けられているが、連結部１４の外面、即ち他の連結部１４と当接する面
（連結面）１４０が、筐体１１の外面と面一に設けられてもよい。

連結部１４は、枠体１４１と、連結桿１４２と、アクチュエータ１４３とを有している。連結桿１４２は、アクチュエータ１４３によって進退動され、他の連結部１４と連結していない状態（非連結状態）では、退動されて、枠体１４１内に収納される。

また、連結桿１４２は、他の連結部１４との連結時にアクチュエータ１４３によって進出され、外側端部が枠体１４１から突出される。図８は、連結状態の連結部１４の一つを示す模式断面図、図９は、連結状態の連結部１４の一つを示す模式斜視図、図１０は、連結部１４の一つと他の連結部１４との連結状態を示す模式断面図である。

図８に示すように、連結時に連結桿１４２が枠体１４１から進出すると、外側端部付近の側面から進退方向と直交する方向へ係合爪部１４４が突出される。この係合爪部１４４が突出すると、図１０に示すように、他の連結部１４の枠体１４１に設けられた係合片１４５と係合する。これにより、連結部１４と他の連結部１４とが互いに連結する。なお、この連結時にアクチュエータ１４３が連結桿１４２を内側に引き、他の連結部１４の係合片１４５を引き寄せることで、連結部１４と他の連結部１４の連結面１４０同士を圧接させて連結時のガタつき及び異音の発生を防止する構成としてもよい。

係合爪部１４４の内側面１４４Ａには、電力を送受する電力端子１４６を備えている。また、他の連結部１４の係合爪部１４４に係合される係合片１４５の内側面１４５Ａには、当該係合爪部１４４の電力端子１４６と接続する電力端子１４７を備えている。各電力制御部１７と電気的に接続している。かかる構成により、アッパーユニット１０は、他のアッパーユニット１０との連結時に、他のアッパーユニット１０への電力の供給、又は他のアッパーユニット１０からの電力の受給が可能となる。同様に、アッパーユニット１０が、連結部１４を介してアンダーユニット２０と連結した場合には、アンダーユニット２０への電力の供給、又はアンダーユニット２０からの電力の受給が可能となる。なお、複数の連結部１４に設けられた電力端子１４６，１４７は、電力制御部１７によって連結部１４毎に別の電気回路として用いられてもよい。例えば、一つの連結部１４の電力端子１４６，１４７は、アンダーユニット２０への電力の供給に用いられ、他の連結部１４の電力端子１４６，１４７は、アンダーユニット２０から他のアッパーユニット１０へ供給する電力の中継に用いられてもよい。

また、枠体１４１の連結面１４０には、センサ１４８が設けられている。センサ１４８は、他のアッパーユニット１０の連結部１４と接したこと、即ち、他のアッパーユニット１０が隣接して配置され、連結可能であることを検出する。

連結部１４は、他の連結部１４又は接続部２５０と連結した際に、当該連結相手１４，２５０と接続する通信コネクタを備えてもよい。

図１１は、連結部１４の配置を示す図である。図１１の例では、アッパーユニット１０が、水平な積載部２５の積載面上に他のアッパーユニット１０と隣接して積載されている。この場合に当該アッパーユニット１０は、他のアッパーユニット１０と隣接する位置（境界）９１を基準として、当該基準から水平方向に所定距離Ｌ１の位置に接続部２５０と連結する連結部１４を備えている。同様に、アンダーユニット２０の接続部２５０は、隣接して配置されるアッパーユニット１０の位置９１から所定距離Ｌ１となる位置に設けられている。

更に、アッパーユニット１０の側面（サイドパネル１１Ｂ、フロントパネル１１Ｃ、及びリアパネル１１Ｄ）に設けられる連結部１４は、アンダーユニット２０の積載面２５Ａ
、本例では接続部２５０との連結面から所定の高さに設けられている。例えば、本例の連結部１４は、アッパーユニット１０の側面の高さ方向において２か所に設けられており、下側の連結部１４が積載面２５Ａから高さＬ２、上側の連結部１４が積載面２５Ａから高さＬ３となる位置に設けられている。このように、各アッパーユニット１０は、連結部１４と連結面（積載面）との位置関係が一律に定められているため、不特定のアッパーユニット１０と隣接して配置された場合でも他のアッパーユニット１０と連結できる。

なお、図１０の例では、同じ構成の連結部１４が連結する例を示したが、図１２に示すように、一方の連結部１４のみ、前述と同じく連結桿１４２を備えた構成の連結部（以下、能動型連結部とも称す）１４Ａとしてもよい。この場合、他方の連結部（以下、受動型連結部とも称す）１４Ｂは、連結桿１４２及びアクチュエータ１４３を省略した構成としている。このようにアッパーユニット１０の向かい合う面の一方に能動型連結部１４Ａを設け、他方の面に受動型連結部１４Ｂを備えてもよい。例えば、アッパーユニット１０の左側面に能動型連結部１４Ａを設け、アッパーユニット１０の右側面に受動型連結部１４Ｂを設けても良い。また、アッパーユニット１０の下面に能動型連結部１４Ａを設け、アッパーユニット１０の上側面に受動型連結部１４Ｂを設け、アンダーユニット２０の積載面に受動型連結部１４Ｂと同じ構成の受動型接続部を設けても良い。

図１３は、アッパーユニット１０をアンダーユニット２０に対して積み降ろしする例を示す図である。図１３において、アンダーユニット２０Ａは、小型のアンダーユニット２０であり、アンダーユニット２０Ｂは、バス又は列車のように、複数のアッパーユニット１０を積載可能な大型のアンダーユニット２０である。なお、アンダーユニット２０Ａは、少なくとも一つのアッパーユニット１０を連結可能な接続部２５０を備えた構成であればよく、複数のアッパーユニット１０を積載できないものであってもよい。

ユーザが、例えば個人所有のアンダーユニット２０Ａにアッパーユニット１０を積載した状態でアンダーユニット２０Ｂの出発地点へ移動し、アッパーユニット１０の制御装置１５からアンダーユニット２０Ｂの車両制御装置２１へ乗車要求を送信する。

車両制御装置２１が乗車要求を受信すると、フォークリフト３０にアッパーユニット１０の積み込みを指示する。この指示を受信したフォークリフト３０は、アンダーユニット２０Ａに積載されているアッパーユニット１０を持ち上げてアンダーユニット２０Ｂの停車位置まで移動させ、連結部１４の位置が積載部２５の接続部２５０の位置と一致するように積載する。また、アッパーユニット１０を他のアッパーユニット１０の上へ積載する場合、連結部１４同士が一致するように積載する。積載されたアッパーユニット１０は、アンダーユニット２０の接続部又は他のアッパーユニット１０の連結部１４と連結することでアンダーユニット２０に対して固定され、他のアッパーユニット１０と共に目的地へ搬送される。アッパーユニット１０は、当該目的地から更に他のアンダーユニット２０Ａ、２０Ｂに乗り換えて移動してもよい。

また、アンダーユニット２０Ｂに積載されて目的地から出発地へ戻ったアッパーユニット１０は、フォークリフト３０によって、積み込み時と逆にアンダーユニット２０Ｂからアンダーユニット２０Ａへ移動される。

なお、図１３の例では、アッパーユニット１０が、フォークリフト３０によって積み降ろしされたが、これに限らず、クレーン等によって積み降ろしされてもよい。

図１４は、アッパーユニット１０をアンダーユニット２０Ｂに積み込む際に、アンダーユニット２０Ｂの車両制御装置２１が実行する制御方法を示す図である。車両制御装置２１は、通信部２０５を介してアッパーユニット１０の制御装置１５と無線通信可能であり
、制御装置１５から乗車要求を受信した場合に図１４の処理を開始する。なお、乗車要求は、例えば、積み込みを要求するアッパーユニット１０の識別情報、目的地点、降車地点、及び電力供給の有無等を示す情報である。

ステップＳ１０にて、車両制御装置２１は、乗車要求に基づいてアッパーユニット１０の識別情報をフォークリフト３０へ送信し、当該識別情報で識別されるアッパーユニット１０の積み込みを指示する。なお、図１３に示したフォークリフト３０は、積み込みの指示に応じてアッパーユニット１０を特定し、指示したアンダーユニット２０へ自律的に移動させる自動運転車両である。フォークリフト３０は、自動運転車両に限らず、受信した指示をオペレータに提示し、オペレータの運転によってアッパーユニット１０を移動させるものであってもよい。アッパーユニット１０の積込は、フォークリフト３０に限らず、クレーン等、他の移動手段に指示をしてもよい。

ステップＳ２０にて、車両制御装置２１は、フォークリフト３０によってアッパーユニット１０が積載部２５に積載されたか否かを判定する。車両制御装置２１は、例えば、フォークリフト３０から積載した旨の通知を受けた場合に、積載されたと判定（肯定判定）し、通知を受けていなければ積載されていないと判定（否定判定）する。なお、車両制御装置２１は、アッパーユニット１０が、積載部２５上に直接積載される場合には、接続部２５０に備えたセンサが連結部１４との接触を検出したか否かによって、アッパーユニット１０が積載されたか否かを判定してもよい。

ステップＳ２０において、車両制御装置２１は、否定判定の場合、判定を周期的に繰り返すことで肯定判定となるまで待機し、肯定判定の場合、ステップＳ３０へ移行する。

ステップＳ３０にて、車両制御装置２１は、積載されたアッパーユニット１０の制御装置１５に対して連結を指示する。

ステップＳ４０にて、車両制御装置２１は、ステップＳ３０で連結した連結部１４を介してアッパーユニット１０の制御装置１５と通信し、当該アッパーユニット１０との接続経路を特定する。即ち、車両制御装置２１は、当該アッパーユニット１０が、どの接続部２５０と接続しているか、当該アッパーユニット１０との間に他のアッパーユニット１０が介在しているか等を認識する。

ステップＳ５０にて、車両制御装置２１は、ステップＳ３０で連結した連結部１４が接続部２５０と直接連結している場合、当該接続部を動作させて連結部１４と連結させる。また、当該連結部１４が他のアッパーユニット１０の連結部１４と接している場合、他のアッパーユニット１０の制御装置１５に対して連結を指示する。

ステップＳ６０にて、車両制御装置２１は、アッパーユニット１０から受信した接続要求に基づいて、電力の供給を行うか否かを判定する。

ステップＳ６０で肯定判定であれば、車両制御装置２１は、ステップＳ７０へ移行して、電力制御部２６へ電力供給を指示し、ステップＳ４０で特定した接続経路を介して電力の供給を開始させる。

一方、ステップＳ６０で否定判定であれば、車両制御装置２１は、ステップＳ８０へ移行し、アッパーユニット１０から受信した接続要求に基づいて、アッパーユニット１０から受電するか否かを判定する。

ステップＳ８０で肯定判定であれば、車両制御装置２１は、ステップＳ９０へ移行して
電力制御部２６にアッパーユニット１０からの受電を指示し、ステップＳ４０で特定した接続経路を介して受電し、バッテリ２３への充電又はモータへの給電を開始させる。

図１５は、アッパーユニット１０をアンダーユニット２０Ｂから降ろす際に、アンダーユニット２０Ｂの車両制御装置２１が実行する制御方法を示す図である。車両制御装置２１は、アッパーユニット１０から受信した乗車要求に基づき、当該アッパーユニット１０の降車地点に達した場合に図１５の処理を開始する。

ステップＳ１１０にて、車両制御装置２１は、降車するアッパーユニット１０への給電又は当該アッパーユニット１０からの受電を停止し、当該アッパーユニット１０へ給電した電力量、又は当該アッパーユニット１０から受電した電力量を求める。

ステップＳ１２０にて、車両制御装置２１は、当該アッパーユニット１０から受電した電力量と走行距離、又は当該アッパーユニット１０へ給電した電力量と走行距離からアンダーユニット２０Ｂの使用料金を算出する。

ステップＳ１３０にて、車両制御装置２１は、ステップＳ１２０で算出した使用料金をアッパーユニット１０の制御装置１５へ送信する。

ステップＳ１４０にて、車両制御装置２１は、降車するアッパーユニット１０の制御装置１５に連結の解除を指示する。また、降車するアッパーユニット１０が他のアッパーユニット１０と連結している場合、当該他のアッパーユニット１０の制御装置１５に対して連結の解除を指示する。また、降車するアッパーユニット１０が直接積載部２５に積載されている場合、当該アッパーユニット１０の連結部１４と連結している接続部２５０を動作させて接続を解除する。

ステップＳ１５０にて、車両制御装置２１は、降車するアッパーユニット１０の識別情報をフォークリフト３０へ送信し、当該識別情報で識別されるアッパーユニット１０の降車を指示する。これによりフォークリフト３０は、降車の指示に応じてアッパーユニット１０を特定し、アンダーユニット２０Ｂから降ろしてアンダーユニット２０Ａへ乗せ換える。

上述のように、本実施形態によれば、一つのアンダーユニット２０Ｂで複数のアッパーユニット１０を搬送できる。これにより、走行するアンダーユニット２０Ｂが一つで済み、複数のアッパーユニット１０を個々のアンダーユニット２０Ａで搬送する場合と比べてエネルギー効率が向上する。

複数のアッパーユニット１０を複数のアンダーユニット２０Ａに一対一で積載して複数の車両とし、車両が個々に走行すると、各車両間に車間距離が必要になる。これに対し、一つのアンダーユニット２０Ｂで複数のアッパーユニット１０を積載した本実施形態の車両１００の場合、個々の車間距離が不要となり、搬送効率が向上する。これにより例えば交通集中時の混雑を緩和できる。

アッパーユニットを１０が、走行用の電力を蓄えたバッテリ又は太陽電池を備えている場合、連結部１４を介してアンダーユニット２０Ｂへ電力を供給できる。これにより、供給した電力の費用をアンダーユニット２０Ｂの使用料金から減算し、アンダーユニット２０Ｂを安価で利用することができる。

上記の実施形態で説明した制御方法は、コンピュータのプロセッサがコンピュータプログラムを読み出して実行した。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシ
ステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク・ブルーレイディスク等）など任意のタイプのディスクである。また、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、光学式カード、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。

２ ：車両
１０ ：アッパーユニット
１１ ：筐体
１２ ：ドア
１３ ：内装部品
１４ ：連結部
１５ ：制御装置
１６ ：バッテリ
１７ ：電力制御部
２０ ：アンダーユニット
１００ ：車両

Claims (20)

1. 車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、
   前記アンダーユニットに積載され、人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットとを備え、
   前記アンダーユニットが、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部を備え、
   各アッパーユニットが、隣接して積載された他のアッパーユニットと連結する連結部を備えた
   車両。
2. 前記積載部が、少なくとも前記車両の車幅方向又は高さ方向に複数の前記アッパーユニットを並べて積載可能である請求項１に記載の車両。
3. 前記アッパーユニットが前記アンダーユニットの積載面上に他のアッパーユニットと隣接して積載される場合に当該他のアッパーユニットと接触する位置を基準とし、当該基準から所定の距離となる位置に、前記積載面の接続部と連結する前記連結部が設けられた請求項１に記載の車両。
4. 前記アッパーユニットが前記アンダーユニットの積載面上に積載された場合に前記積載面から所定の高さとなる位置に前記連結部が設けられている請求項１又は３に記載の車両。
5. 前記アッパーユニットが、前記連結部を介して他のアッパーユニットと電気的に接続されている請求項１〜４の何れか１項に記載の車両。
6. 前記アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、
   前記アッパーユニットが、前記接続部を介して前記アンダーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の車両。
7. 前記電力供給部が、バッテリを備える請求項６に記載の車両。
8. 前記アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、
   前記アンダーユニットが、前記接続部を介して前記アッパーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の車両。
9. 前記電力供給部が、バッテリを備える請求項８に記載の車両。
10. 前記アッパーユニットが、前記空間を画定する筐体と、当該筐体内に設けられる内装部品とを備える請求項１〜９の何れか１項に記載の車両。
11. 車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットに積載されることにより車両を構成するアッパーユニットであって、
    人又は物を収容する空間を有する筐体と、
    前記筐体の外面に設けられ、複数の前記アッパーユニットが他のアッパーユニットと隣接して前記アンダーユニットの積載部に積載される場合に、前記筐体と前記他のアッパーユニットの筐体とを連結する連結部と、
    を備えたアッパーユニット。
12. 少なくとも前記車両の車幅方向又は高さ方向に他のアッパーユニットと隣接して積載される請求項１１に記載のアッパーユニット。
13. 前記アッパーユニットが前記アンダーユニットの積載面上に他のアッパーユニットと隣接して積載される場合に当該他のアッパーユニットと接触する位置を基準とし、当該基準から所定の距離となる位置に、前記積載面の接続部と連結する前記連結部が設けられた請求項１１に記載のアッパーユニット。
14. 前記アッパーユニットが前記アンダーユニットの積載面上に積載された場合に前記積載面から所定の高さとなる位置に前記連結部が設けられている請求項１１又は１３に記載のアッパーユニット。
15. 前記連結部を介して他のアッパーユニットと電気的に接続されている請求項１１〜１４の何れか１項に記載のアッパーユニット。
16. 前記アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、
    当該接続部を介して前記アンダーユニットへ電力を供給する電力供給部を備えた請求項１１〜１４の何れか１項に記載のアッパーユニット。
17. 前記アンダーユニットが、前記アッパーユニットと電気的に接続される接続部を備え、
    当該接続部を介して前記アンダーユニットから電力の供給を受ける電力受容部を備えた請求項１１〜１６の何れか１項に記載のアッパーユニット。
18. 人又は物を収容する空間を有するアッパーユニットと、複数の前記アッパーユニットを積載可能な積載部及び車輪を回転させる駆動機構を備えたアンダーユニットと、を備える車両の制御装置であって、
    前記アンダーユニットに備えられ、
    前記アンダーユニットに前記アッパーユニットが積載されたか否かを判定することと、
    前記アッパーユニットが積載されたと判定した場合に、前記アッパーユニットの連結部を動作させ、当該アッパーユニットを前記積載部上に隣接して積載された他の前記アッパーユニットと連結させることと、
    を実行する処理部を備えた制御装置。
19. 前記アッパーユニットと前記他のアッパーユニットとが前記連結部を介して電気的に接続されている場合に、前記連結部を介して前記アッパーユニットと前記他のアッパーユニットとの間で流れる電力の量を取得し、当該電力の量に基づいて当該電力の使用料を算出する請求項１８に記載の制御装置。
20. 前記アッパーユニットと前記アンダーユニットとが接続部を介して電気的に接続されている場合に、前記接続部を介して前記アッパーユニットと前記アンダーユニットとの間で流れる電力の量を取得すると共に、前記アッパーユニットを積載して前記アンダーユニットが走行した走行距離を求め、前記電力の量と前記走行距離とに基づいて前記アンダーユニットの使用料を算出する請求項１８又は１９に記載の制御装置。
    

Images