JP3066773B2 - 装軌車両の転落防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装軌車両の転落防止装
置に関し、特に地震、豪雨、土砂崩れ等の広域災害に際
して救援器材、医薬品、食料品等の救援物資を長距離に
わたって野外運搬する災害救援用の装軌車両が災害地を
走行する場合に、当該装軌車両が崖等から転落してしま
うことを未然に防止することができる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、左右一対の履帯を車体の前側
および後側に設け、これら各履帯のスプロケットをそれ
ぞれ独立して駆動制御することにより走行する４輪トラ
ックフレーム構造を持つ装軌車両が例えば特公昭６３ー
２７０号により公知である。

【０００３】かかる装軌車両は、図８に示すように車体
１´の４隅に独立した履帯２´…が設けられており、各
履帯２´のトラックフレームはスプロケットと同軸上に
ある旋回軸２´ａを介して車体１´に対してそれぞれ独
立に旋回自在に配設されている。ただし、この旋回範囲
は、車体前後の履帯２´が近接して設けられている関係
上、前後の履帯２´同士が干渉しない範囲内に制限され
ている（履帯としては３６０°旋回することはできな
い）。

【０００４】したがって各履帯２´の長手方向が車体長
手方向と平行となる旋回姿勢（図８に示す状態）にして
通常走行させることができるほか、履帯２´を直立させ
た旋回姿勢にして狭い場所での転回を行わせたり、履帯
２´の長手方向を車体長手方向に対して所定角度傾斜さ
せた旋回姿勢にして階段の昇降や段差部分の乗り越えを
行わせたりすることができる。かかる装軌車両は、主と
して原子力発電所等における危険物処理用に開発された
ものであり、走行路の状況が既知で整備された屋内を走
行する。

【０００５】こうした装軌車両を広域災害時における救
援物資の運搬用に利用することが考えられ、かかる場合
装軌車両は車両前方が未知の不整地を走行することにな
る。こうした不整地を走行するときには装軌車両が崖等
から転落しないようなルートをとる必要がある。

【０００６】すなわち、図９（ａ）に示すように車体１
´に車体前方下面を撮像する視覚センサ３´が搭載さ
れ、車体後側の履帯２´を傾斜させた旋回姿勢にして装
軌車両が走行される。ここで、装軌車両としてはオペレ
ータが随伴して遠隔操縦される。そして、オペレータと
しては上記視覚センサ３´の撮像画面と、車体１´の前
後方向の傾斜を検出する、車体１´搭載の傾斜計の出力
を監視して装軌車両が崖等から転落しないようにリモー
トコントコーラを操作する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、屋外にあって
は視覚センサ３´の視野が雑草等に遮られて前方に存在
する崖等が視野内に捕らえられないことがある。このた
めオペレータとしてはそのまま「前進」の指令を出力し
続け、車体前側の履帯（前輪）２´が地面から逸脱して
しまうことがある（図９（ｂ）参照）。そのまま、装軌
車両が前進を続けると、前輪２´全体が逸脱して車体１
´が大きく傾斜する（同図（ｃ）参照）。ここで傾斜計
の出力が大きく変化したのを見たオペレータは急遽「後
退」指令を出力するが、車両の重心がすでに崖側に移行
しているためそのまま転落してしまう（同図（ｄ）参
照）。

【０００８】また、同図（ｅ）に示すように前輪２´を
傾斜させた旋回姿勢にして走行させた場合でも、傾斜計
の出力により車体１´が前傾したことがわかるが、最初
のうちは単なる路面の凹凸であるか、それとも崖である
かが判定できない。このためいきおい監視を続けながら
前進することになるが、傾斜「大」であるとして「後
退」指令を出力したときには、前傾した車両の重心が前
輪２´側に移動しており車両重量の大半をそのグリップ
力で支えている前輪２´がスリップして転落してしまう
ことになる。特に地面が泥、砂地、草地等の低μ地であ
るときはなおさらグリップ力が得られず、スリップする
傾向が強い（同図（ｆ）参照）。

【０００９】そこで以上のような転落が発生がしないよ
うにオペレータは細心の注意を払って傾斜計等を監視す
るとともに、リモートコントローラを操作する必要があ
る。逆にいえば装軌車両が転落するか否かはオペレータ
の監視能力および手動操作能力にかかっているためオペ
レータに多大な緊張を強いることになる。しかも装軌車
両の安全運行以外に自分自身の安全確認を意識しなけれ
ばならない。このため広域災害の被災地を長距離にわた
ってオペレータが随伴して遠隔操縦で走行したときは、
著しく疲労してしまい自分自身が崖から転落する等の事
故に巻き込まれる虞がある。

【００１０】さらにかかる疲労により監視能力および手
動操作能力が減退してしまい上述するように誤って装軌
車両を転落させてしまう傾向が大きくなる虞がある。

【００１１】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、４輪トラックフレーム構造の装軌車両が、
前方未知の不整地を走行するときにオペレータの監視能
力等によらずに確実に転落事故を未然に回避できるよう
にするとともに、もってオペレータに多大な緊張を強い
らせないようにしてオペレータの安全を確保することが
できる装軌車両の転落防止装置を提供することをその目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、左
右一対の履帯が車体の前側および後側に設けられ、各履
帯のスプロケットがそれぞれ独立して駆動制御されて走
行する装軌車両において、車体前側の履帯と車体後側の
履帯とが干渉しないように各履帯のトラックフレームを
旋回軸を介して前記車体の前後方向に旋回自在に配設す
るとともに、前記車体の前傾角度を検出する車体傾斜検
出手段と、前記車体前側の履帯にかかる負荷を左右履帯
ごとに検出する負荷検出手段と、前記車体傾斜検出手段
により前記車体が所定角度以上前傾したことが検出され
た場合、または前記負荷検出手段により左右履帯のうち
少なくとも一方の履帯の負荷が所定値以下になったこと
が検出された場合に、前記車体が転落しないように前記
旋回軸を駆動制御するとともに前記スプロケットを駆動
制御する駆動制御手段とを具えるようにしている。

【００１３】

【作用】すなわち、かかる構成によれば、装軌車両の車
体前側の履帯と車体後側の履帯とが干渉しないように各
履帯のトラックフレームが旋回軸を介して車体の前後方
向に旋回自在に配設されているので、旋回の自由度が３
６０°と大きく、任意の旋回姿勢をとることができる。
したがって崖等が存在する陥没地帯を走行するときには
予めたとえば前側の履帯を前方に伸張させた旋回姿勢に
して容易に車体が転落しない姿勢をとることができる。
仮に前側の履帯のみが崖等の傾斜面に脱輪しても車体の
腹が傾斜面手前に引っかかるので、車体の重心が傾斜面
手前にあり車両全体としては、容易には転落しない。

【００１４】そして、車体傾斜検出手段と、負荷検出手
段とが具えられ、車体傾斜検出手段の検出値が所定値以
上になった場合、または前記負荷検出手段の検出値が所
定値以下になった場合に車両が転落する虞があることが
自動的にかつ正確に判定される。すなわち、オペレータ
の監視能力によらずに自動的かつ正確に転落の虞の判定
が行われる。

【００１５】そして、この判定がなされると旋回軸およ
びスプロケットが駆動制御されて、自動的に車体が転落
しないような旋回姿勢がとられるとともに走行制御が行
われる。すなわち、オペレータの手動操作能力によらず
に自動的かつ確実な転落回避動作が行われる。たとえ
ば、前側の履帯を前方から上方を介して車体後方へ旋回
させて、前後の履帯が近接した標準の旋回姿勢に復帰さ
せれば、前側の履帯は傾斜面の手前に戻ることができ、
これと同時に装軌車両を後退走行させることで車体全体
としても転落状態から転落前の状態に復帰する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る装軌車両
の転落防止装置の実施例について説明する。

【００１７】図４は実施例の装軌車両の側面図、図５は
図４の矢視Ａ方向を示す底面図、図６は図４の矢視Ｂ方
向を示す前面図である。

【００１８】これら図に示すように装軌車両の車体１０
の４隅にはそれぞれ独立した駆動源により回転駆動され
る履帯１２Ｆ、１２Ｒが配設されている。ここで車体前
側の左右一対の履帯を１２Ｆ、車体後側の左右一対の履
帯を１２Ｒとして両者を区別する。履帯１２Ｆ、１２Ｒ
のトラックフレーム１６はそれぞれ駆動用スプロケット
２０の回転軸と同軸上にある旋回軸１４を介して車体１
０に配設されており、該旋回軸１４を回転中心にして履
帯１２Ｆ、１２Ｒが３６０°旋回自在となっている。す
なわち、旋回軸１４としては、車体前後の履帯１２Ｆ、
１２Ｒの先端１２ａが描く最大旋回軌跡ＣＦ、ＣＲ同士
がオーバーラップしない位置、つまり前後の履帯１２
Ｆ、１２Ｒ同士が互いに干渉しないような位置に配設さ
れている。すなわち、前後履帯１２Ｆ、１２Ｒの旋回軸
１４間距離Ｌが、両履帯１２Ｆ、１２Ｒの最大旋回軌跡
ＣＦ、ＣＲの半径の和よりも大きくなるように装軌車両
が設計されている。

【００１９】さらに車体１０の重心Ｇが旋回軌跡ＣＦ、
ＣＲの中間を通るように設計され、履帯１２Ｆ、１２Ｒ
の接地位置が常に重心Ｇの外側となるようにされてい
る。なお、図において２１はアイドラ側のスプロケッ
ト、２２は下転輪を示している。以上のように各履帯１
２Ｆ、１２Ｒが旋回自在であるため前後履帯１２Ｆ、１
２Ｒの先端１２ａ、１２ａをそれぞれ車体１０の前方お
よび後方に伸張させた旋回姿勢をとることにより車両全
体として最大長が得られ、また先端１２ａ、１２ａを車
体重心Ｇ側に向けた旋回姿勢をとることによる車体全体
として最小長が得られる。かかる装軌車両の履帯１２
Ｆ、１２Ｒの旋回および走行の駆動機構を以下図３を併
せ参照して説明する。なお、４つの履帯１２Ｆ、１２Ｒ
を駆動する機構は同一機構であるので、図では車体前側
左の履帯１２Ｆを駆動する機構のみを代表させて示して
いる。

【００２０】同図に示すように走行モータ２６は履帯１
２Ｆを回転させるモータであり、モータ２６の駆動力は
減速機２８、チェーン３０を介して駆動用スプロケット
２０の回転軸２４、駆動用スプロケット２０に伝達され
る。これによりスプロケット２０に歯合した履帯１２Ｆ
がトラックフレーム１６の外周を周回するよう回転さ
れ、装軌車両が走行する。

【００２１】一方、旋回軸１４は回転軸２４を内包する
円筒状の軸であり、旋回軸１４には該軸１４の旋回角
θ、つまり履帯１２Ｆの旋回角θを検出するエンコーダ
４４が付設されている。旋回軸１４はトラックフレーム
１６に固設されるとともに、車体１０に軸受けを介して
回動自在に支承されている。旋回軸１４の外周面には歯
車３２が回動自在に配設されるとともに、トルクリミッ
タ３４が一体に周設されている。トルクリミッタ３４は
旋回軸１４にかかる負荷が所定値よりも小さいときに歯
車３２と接合し、同負荷が所定値以上のときに歯車３２
との接合が解除されるよう作用する。

【００２２】旋回モータ３６はトラックフレーム１６、
つまり履帯１２Ｆを旋回させるモータであり、モータ３
６の駆動力は減速機３８、駆動歯車４０、中間歯車４２
を介して上記歯車３２に伝達される。したがって、通常
の場合、モータ３６の回転に応じて履帯１２Ｆが旋回さ
れるが、転落等により履帯１２Ｆに外部から強制的に過
大な旋回力が加えられたときにはトルクリミッタ３４と
歯車３２との接合が解除され、外部の旋回衝撃力が歯車
３２〜モータ３６間の動力伝達機構に直接に伝達されな
いようにされる。このため動力伝達機構の破損という事
態を回避することができる。また、エンコーダ４４は旋
回軸１４に設けるようにしているので、旋回衝撃力によ
り動力伝達機構と旋回軸１４とが遮断された事態になっ
たとしても履帯１２Ｆの旋回角θを検出し得る。かかる
機構に関する詳細は本出願人に係る先願（特願平２ー２
１０９２２号）に記載されており、本願の主旨とは直接
関係ないので、これ以上の説明は省略する。

【００２３】以上のような駆動機構は４つの履帯１２
Ｆ、１２Ｒごとに独立して設けられており、単独で走
行、旋回が行われる。

【００２４】図７はかかる走行、旋回を制御する装置を
ブロック図で示したものである。

【００２５】同図に示すように装軌車両はオペレータの
手元にあるリモコン送・受信機４６によりリモートコン
トロールされる。車体１０には、上記リモコン送・受信
機４６間で送・受信が行われるリモコン送・受信機４８
と、リモコン送・受信機４８の受信内容を示す信号が加
えられるとともに、リモコン送・受信機４６への送信信
号を送・受信機４８に出力する制御装置５０が搭載され
ている。送・受信機４６の図示せぬ「装軌車両起動用ス
イッチ」がオンされると、送・受信機４６、４８を介し
て装軌車両を駆動するための信号が制御装置５０に加え
られる。これに応じて制御装置５０から燃料制御信号が
エンジン制御装置５２に出力され、エンジン５４がエン
ジン制御装置５２により制御される。このためエンジン
５４の出力が発電機５６に伝達されて発電機５６が駆動
される。発電機５６は走行モータ２６、旋回モータ３６
の駆動源であり、発電機５６が駆動されることにより走
行モータ駆動用電源装置５６、旋回モータ駆動用電源装
置５８が電気的に付勢される。

【００２６】走行モータ駆動用電源装置５６は、走行モ
ータ２６の回転速度を制御する速度制御系を具えてい
る。いま、送・受信機４６の図示せぬ「走行速度設定用
のダイヤル」が操作されると、該操作量に応じた走行速
度を示す信号が送・受信機４６、４８、制御装置５０を
介して走行モータ駆動用電源装置５６に加えられ、上記
速度制御系の目標速度が設定される。一方、走行モータ
２６の現在の速度は、モータ２６の現在位置を検出する
速度制御用エンコーダ６２の出力に基づき得られる。こ
のため上記速度制御系において目標速度と現在の速度と
の偏差が演算され、該偏差に応じた駆動信号がモータ２
６に出力される。こうして上記偏差が零となるようにモ
ータ２６がフィードバック制御されて、装軌車両はリモ
コン４６で設定された走行速度で走行される。なお、上
記速度制御系の制御ループにおいて設定されるゲインに
ついては後述する。また、上記速度制御系のうち車体前
側の履帯１２Ｆに係る速度制御系についてはその偏差を
示す信号が制御装置５０に出力され、後述するようにし
て前側履帯１２Ｆの負荷が検出される。

【００２７】この場合、前側履帯１２Ｆの左右に係る速
度制御系のそれぞれの偏差に基づき履帯１２Ｆにかかる
負荷が左右履帯ごとに検出される。

【００２８】旋回モータ駆動用電源装置５８は、旋回モ
ータ３６の回転位置を制御する位置制御系を具えてい
る。いま、送・受信機４６の図示せぬ「旋回角度設定用
ダイヤル」が操作されると、該操作量に応じた旋回角度
を示す信号が送・受信機４６、４８、制御装置５０を介
して旋回モータ駆動用電源装置５８に加えられ、設定旋
回角度に応じて上記位置制御系の目標位置が設定され
る。一方、旋回モータ３６の現在の位置は、モータ３６
の現在位置を検出するエンコーダ６０の出力に基づき得
られる。このため上記位置制御系において目標位置と現
在の位置との偏差が演算され、該偏差に応じた駆動信号
がモータ３６に出力される。こうして上記偏差が零とな
るようにモータ３６がフィードバック制御されて、履帯
１２Ｆ、１２Ｒはリモコン４６で設定された旋回角度θ
まで旋回される。制御装置５０にはエンコーダ４４の出
力θが加えられている。

【００２９】傾斜計６４は、たとえば重力式の傾斜計が
使用され、重力方向に対する車体の傾斜角度を検出する
ことにより水平線ＨＬに対する車体１０長手方向の傾斜
角度φを検出する（図２（ｂ）参照）。傾斜計６４の出
力φは制御装置５０に加えられる。

【００３０】さらにリモコン送・受信機４６には、図示
せぬ「転落防止用スイッチ」が設けられており、該スイ
ッチが操作されると、図１に示す処理が制御装置５０で
実行される。以下、図１および図２を併せ参照して制御
装置５０で行われる処理について説明する。

【００３１】（１）探査姿勢処理 すなわち、装軌車両が崖等がある陥没地帯を走行してお
り、万一の転落に備えて転落防止の準備をすべきである
とオペレータが判断したならば上記「転落防止用スイッ
チ」が投入される。この時点で図１に示す処理がスター
トされる。以後、図１に示す処理が実行されている間
は、上記「旋回角度設定用ダイヤル」の操作に関係な
く、自動的に旋回角度が制御される。

【００３２】すなわち、まず装軌車両の旋回角度が旋回
モータ駆動用電源装置５８により制御され、図２（ａ）
に示すように車体前側の履帯（以下、前輪という）１２
Ｆが車体前方に伸張された旋回角度θ1 にされるととも
に、車体後側の履帯（以下、後輪という）１２Ｒは車体
重心Ｇ方向に伸張された旋回角度θ2 にされる。こうし
た旋回姿勢を探査姿勢と称する。なお、前輪１２Ｆ、後
輪１２Ｒの長手方向が水平線ＨＬと平行で、かつ前後輪
１２Ｆ、１２Ｒの先端１２ａ、１２ａがそれぞれ重心Ｇ
側に向いている状態のときの旋回角度θを零としてい
る。このときの旋回姿勢を標準姿勢と称する（ステップ
１０１）。

【００３３】かかる探査姿勢で装軌車両は前進走行され
るが、制御装置５０は「転落防止スイッチ」投入後装軌
車両が平坦な路面を走行している所定時間の間、前輪１
２Ｆに係る速度制御系の偏差および傾斜計６４の出力を
サンプリングして、前輪１２Ｆにかかる負荷および車体
１０の前後方向の傾斜角度を取り込む。

【００３４】ここで、前輪１２Ｆの速度制御系の偏差か
ら前輪１２Ｆにかかる負荷を検出する原理について説明
する。

【００３５】図１に示す処理がスタートされた時点で、
前輪１２Ｆの走行モータ２６の速度制御系の制御ループ
におけるゲインが著しく低い値に設定される。この場
合、具体的には、モータ２６の制御ループの比例ゲイン
や積分ゲインを低く調整したり、モータ駆動用サーボ電
源の電流制限やトルク制限を設けて一定値以上の回転ト
ルクを発生できないようにすること等が考えられる。た
だし、後輪１２Ｒの走行モータ２６の制御ループゲイン
は、後輪１２Ｒにかかる負荷に関係なく制御装置５０か
ら与えられる目標速度になるに十分な値に設定される。

【００３６】これにより、装軌車両の走行制御は主に後
輪１２Ｒの走行モータ２６の駆動力によって行われ、前
輪１２Ｆの走行モータ２６は、例えば減速機２８のメカ
ロス分を補償する程度のトルクのみを出力することにな
る。

【００３７】言い替えれば、前輪１２Ｆの走行モータ２
６が目標速度に応じた速度で回転するのは、主に前輪１
２Ｆが地面に接地しており、後輪１２Ｒの走行モータ２
６の駆動力によって車両が推進され、これにより前輪１
２Ｆが地面との摩擦によって強制的に駆動され、前輪１
２Ｆの走行モータ２６が強制的に回されているという場
合である。

【００３８】このため、走行中において、前輪１２Ｆの
走行モータ２６の回転を検出する速度制御用エンコーダ
６２を監視していれば、前輪１２Ｆが接地している否か
が判定できる。すなわち、速度制御系に対する目標速度
指令に対してエンコーダ６２の検出回転速度が十分に追
従しているならば、前輪１２Ｆは地面との間に十分な摩
擦力を維持していることがわかる。

【００３９】逆に、たとえば前輪１２Ｆの一方が崖ぷち
やくぼみにさしかかり、他の３輪で姿勢の崩れはくい止
めながらも、前輪１２Ｆの一方が宙に浮いて、十分に車
体重量を支えられなくなったとき、その前輪１２Ｆの一
方は地面との間の摩擦力を失い、地面から駆動されなく
なる。しかして、その走行モータ２６の回転速度は制御
ループゲインが低く設定されているので、検出回転速度
は、目標速度指令値に比べ正または負の大きな回転数偏
差を持ってしまう（ここで、モータパワーがメカロスよ
りも弱ければ検出回転数は目標速度指令値よりも低くな
る。逆にモータパワーがメカロスよりも強ければ地面と
いうブレーキを失った状態になり検出回転数は目標速度
指令値よりも上昇する）。

【００４０】このように、前輪１２Ｆの走行モータ２６
の速度制御系の制御ループゲインを下げることにより、
前輪１２Ｆの路面との接地状態に応じて速度制御系の偏
差が大きく変化するので、この偏差の大きさを監視する
ことにより逆に前輪１２Ｆの路面との接地状態、つまり
前輪１２Ｆにかかる負荷Ｔが検出され、これにより前輪
１２Ｆが崖等にさしかかったか否かが判定される。

【００４１】さて、装軌車両が崖等にさしかかったと
き、前輪１２Ｆ全体が地面から逸脱して車両が前傾する
ことがある。かかる状態は車体１０の傾斜を検出する傾
斜計６４の出力を監視することで判断することができ
る。しかし、装軌車両が崖等にさしかかったとき車体が
必ずしも傾斜しない場合がある。すなわち、上述するよ
うに、前輪１２Ｆの一方（たとえば左側履帯）が地面か
ら逸脱して他の３輪で姿勢の崩れをくい止めている場合
である。このときは、当該左前輪１２Ｆの速度制御系の
偏差を監視することにより左前輪１２Ｆが崖等にさしか
かったことが検出される。このように実施例では傾斜計
６４の出力φ以外に前輪１２Ｆの左右速度制御系の偏差
を監視するようにしているために車体１０の前傾が明確
に検出されない場合でも、装軌車両が崖等にさしかかっ
たことを正確に検出するようにしている。

【００４２】さて、制御装置５０でサンプリングされた
傾斜計６４の出力および速度制御系の偏差に基づき所定
の演算処理がなされ、装軌車両が崖等にさしかかり前輪
１２Ｆが脱輪したことを判定するための傾斜角度φのし
きい値φ0 および前輪負荷Ｔのしきい値Ｔo がそれぞれ
求められ、所定のメモリに記憶される。なお、上記しき
い値は、一定期間の平均値を算出することにより求めた
り、一定期間の分散や標準偏差を算出することにより求
めたりすることが考えられる（ステップ１０２）。

【００４３】（２）脱輪検出処理 以後、装軌車両が走行中、制御装置５０は、前輪１２Ｆ
の負荷Ｔが上記しきい値Ｔ0 以下であるか否かを判定す
るとともに（ステップ１０３）、傾斜計６４の検出角度
φが上記しきい値φ0 以上であるか否かを判定する（ス
テップ１０４）。

【００４４】この結果、前輪１２Ｆの左右履帯のうち少
なくとも一方の履帯の負荷Ｔがしきい値Ｔ0 以下である
と判定された場合、または傾斜計６４の検出傾斜角度φ
がしきい値以上であると判定された場合には、装軌車両
が転落する虞があるものと判断して、つぎのステップ１
０５に移行される。

【００４５】すなわち、前輪１２Ｆにしきい値Ｔ0 より
も大きい負荷がかかっている場合でも、傾斜角度φがし
きい値以上であれば、車両が転落する虞があるものと判
断する（図２（ｂ）参照）。また傾斜角度φがしきい値
φ0 よりも小さい場合でも前輪１２Ｆのいずれか一方の
履帯にかかる負荷Ｔがしきい値Ｔ0 以下である場合には
車両が転落する虞があると判断する。この場合は、上述
するように前輪１２Ｆの一方の履帯が脱輪して他の３輪
で姿勢の崩れをくい止めている状態を意味している。

【００４６】さらに、前輪１２Ｆ全体が脱輪してしま
い、傾斜計６４の検出値φがしきい値φ0 以上になると
ともに、負荷Ｔがしきい値Ｔ0 以下になる場合がある
（同図（ｃ）参照）。しかし、装軌車両としては前輪１
２Ｆが前方に伸張された探査姿勢にあるので、仮に前輪
１２Ｆのみが崖等の傾斜面に脱輪しても車体１０の腹が
傾斜面手前に引っかかり、車体１０の重心Ｇが傾斜面手
前にあるので車両全体としては、容易には転落しないこ
ととなる。

【００４７】（３）着地判定処理 この時点では、まだ前方の陥没が装軌車両が前進して着
地することができる浅いくぼみ等であるか、それとも前
進することにより転落してしまう深い崖等であるかがわ
からない。そこでかかる判断が行われる。なお、以後ス
テップ１０５以下の処理が実行されている間は、上記
「走行速度設定用ダイヤル」の操作に関係なく、自動的
に車両の走行速度が制御される。

【００４８】すなわち、まず、これ以上の転落の危険を
回避すべく、車両を減速させるための回転指令が走行モ
ータ駆動用電源装置５６に出力され、走行モータ２６が
駆動制御される。この結果、装軌車両は減速される。こ
れと同時に前輪１２Ｆを直立させ先端１２ａを鉛直下方
に位置させるための旋回指令が旋回モータ駆動用電源装
置５８に出力され、旋回モータ３６が駆動制御される。
この結果、図２（ｄ）の矢印Ｄに示すように前輪１２Ｆ
が車両重心Ｇ側に所定角度旋回され、前輪１２Ｆの長手
方向が鉛直方向となる直立姿勢にされる（ステップ１０
５）。

【００４９】つぎに微速度で所定距離だけ前進走行する
処理と微速度で所定距離だけ後退走行する処理とが連続
して行われるよう走行モータ２６が駆動制御される。か
かる微速度前進と微速度後退の連続処理は１回以上繰り
返し行われる（ステップ１０６）。そしてかかる処理が
実行されている間、前輪１２Ｆの左右の履帯の負荷Ｔが
それぞれしきい値Ｔ0 よりも大きいか否かの判定を行な
う（ステップ１０７）。この結果、左右履帯１２Ｆの両
方の負荷Ｔがしきい値Ｔ0よりも大きいと判定されたな
らば、前輪１２Ｆを直立させた姿勢で接地される程度の
浅いくぼみか低い崖であるとして、前進して着地可能と
判断される（図２（ｄ）参照）。そして手順はステップ
１０８に移行される。

【００５０】一方、左右履帯１２Ｆのいずれか一方の履
帯の負荷Ｔがしきい値Ｔ0 以下である場合には、前輪１
２Ｆを直立させても両輪が接地されることがない深いく
ぼみか高い崖であるとされ、前進したら車両重量を前輪
１２Ｆで支えることができないため転落すると判断され
る（同図（ｅ）参照）。そして手順はステップ１０９に
移行される。

【００５１】（４）着地処理。

【００５２】ステップ１０８では、まず後輪１２Ｒにエ
ンジンブレーキをかけるための指令が走行モータ駆動用
電源装置５６に出力されて、後輪１２Ｒの走行モータ２
６がオフされる。これと同時に前輪１２Ｆにより微速度
前進走行させるための指令が出力される。このため、装
軌車両は後輪１２Ｒにエンジンブレーキがかかった状態
で微速度前進される。一方、この前進走行の際、図２
（ｆ）の矢印Ｆに示すように前輪１２Ｆが直立姿勢から
さらに車両重心Ｇ側に徐徐に旋回されるよう旋回モータ
３６が駆動制御される。このため、装軌車両としては、
車体１０が異常に前傾することなく安定した姿勢で降下
することができ、安全に着地することができる（ステッ
プ１０８）。

【００５３】（５）転落回避処理 一方、ステップ１０９では、まず装軌車両が停止される
よう走行モータ２６が駆動制御され、車両が一旦停止さ
れる。そして、つぎに装軌車両が後退走行されるよう駆
動制御され、車両が後退走行される。この後退走行と同
時に、図２（ｇ）の矢印Ｅに示すように車体１０前方に
伸張されている前輪１２Ｆの先端１２ａが車体１０上方
を介して車体１０後方重心Ｇ側に徐徐に位置されるよう
前輪１２Ｆの旋回角度が制御され、やがて前輪１２Ｆの
旋回角度θは零とされる。すなわち前輪１２Ｆは標準姿
勢にされる。かかる処理が行われることにより前輪１２
Ｆとしては崖等の傾斜面に突出された状態から傾斜面手
前の地面に接地された状態に復帰され、転落が回避され
る。そして傾斜面手前の地面に前輪１２Ｆが接地された
時点で、装軌車両は停止されるように走行モータ２６が
駆動制御される。

【００５４】なおステップ１０９の処理に移行された時
点で、オペレータに注意を喚起すべく、警報信号をリモ
コン送・受信機４８を介してリモコン送・受信機４６に
送出して送・受信機４６に設けられた図示せぬブザーを
鳴動させたり、ランプを点灯させたりするようにしても
よい（ステップ１０９）。

【００５５】なお、前輪１２Ｆが傾斜面の手前の地面に
接地され、車両が停止されたならば、あとはオペレータ
による手動制御に切り替えられて装軌車両が駆動され
る。オペレータとしては崖の高さを自ら調査する等し
て、リモコン手動操作で降下可能か、別の経路を選択す
べきか、あるいは、車体に取付けられた図示せぬ急斜面
昇降用巻き上げ機（ウインチ）を利用してでもその進路
を強行突破すべきかどうかを判断して、この判断に応じ
てリモコン４６を操作する等して走行車両を安全走行さ
せるようにする。

【００５６】以上説明したように実施例によれば、車体
１０の傾斜角度と前輪１２Ｆにかかる負荷に基づいて装
軌車両が転落する虞があることが自動的かつ正確に判定
されるとともに、転落が回避されるよう装軌車両の走
行、履帯の旋回が自動的かつ確実に制御される。このた
め、オペレータの監視能力および手動操作能力によらず
に自動的かつ確実に車両の転落事故が回避される。さら
にオペレータとしては従来に比べて車両の監視、操作に
注意を払わなくてもよくなり、オペレータの疲労が軽減
される。このため疲労によるオペレータの転落等の事故
が防止され、オペレータの安全が飛躍的に向上する。

【００５７】なお、実施例では、装軌車両が転落する虞
があると判定された後に、さらに前方が前進できる低い
崖等であるか、または前進したら転落してしまう高い崖
等であるかを判定するようにしているが、かかる判定処
理は場合によっては省略する実施も可能である。すなわ
ち、転落する虞があると判定された時点で一義的に車両
を図２（ｆ）に示す状態に復帰させ、あとはオペレータ
の手動操作に委ねるようにする実施も可能である。

【００５８】また、実施例では、車両の転落回避動作
を、車両を後退させつつ、車体前方に伸張させた前輪の
前部を車体上方を介して車体後方に旋回させるようにし
ているが、かかる動作は一例であり、旋回の自由度が３
６０°と大きく、任意の旋回姿勢をとることができる履
帯の特性を利用して、転落回避が確実に行われるのであ
れば旋回動作の態様は任意である。

【００５９】また、実施例では、前輪１２Ｆにかかる負
荷を、前輪１２Ｆの走行モータ２６の速度制御系の制御
ループゲインを低下させて、この速度制御系の偏差に基
づき検出するようにしているが、走行モータがＤＣモー
タであれば電機子電流、ＡＣサーボモータならＡＣサー
ボアンプの出力信号に基づき検出するような実施も可能
であり、また前輪１２Ｆにかかるトルクをトルクセンサ
で直接検出するような実施も可能である。さらに、前輪
１２Ｆの走行モータ２６の電流を切り、前輪１２Ｆの連
れ回りによってモータ２６が回されるか否かにより負荷
を検出する実施も可能である。この場合、負荷の大きさ
はエンコーダ６２により検出される。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
軌車両が前方未知の不整地を走行する場合に、オペレー
タの監視能力および手動操作能力によらずに確実に転落
事故が防止される。また、オペレータとしては車両に多
大な注意を払う必要がなくなり、疲労が軽減されるの
で、オペレータの安全が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る装軌車両の転落防止装置の
実施例において自動的に実行される処理を説明するため
に用いたフローチャートである。

【図２】図２は図１に示す処理に対応する装軌車両の動
きを示す図である。

【図３】図３は実施例の装軌車両の旋回機構および走行
機構を示す図である。

【図４】図４は実施例の装軌車両の側面を示す側面図で
ある。

【図５】図５は図４の矢視Ａ方向を示す底面図である。

【図６】図６は図４の矢視Ｂ方向を示す前面図である。

【図７】図７は実施例の装軌車両の旋回機構および走行
機構を駆動制御する装置を示すブロック図である。

【図８】図８は従来の装軌車両の外観を示す斜視図であ
る。

【図９】図９は従来の装軌車両の転落回避処理を説明す
るために用いた、装軌車両の動きを示す図である。

【符号の説明】

１０ 車体 １２Ｆ 車体前側の履帯 １２Ｒ 車体後側の履帯 １４ 旋回軸 ２０ 駆動用スプロケット ２６ 走行モータ ３６ 旋回モータ ５０ 制御装置 ５６ 走行モータ駆動用電源装置 ５８ 旋回モータ駆動用電源装置 ６２ 速度制御用エンコーダ ６４ 傾斜計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 卓也 神奈川県平塚市四ノ宮2597 株式会社 小松製作所 研究部内 (56)参考文献 特開 平４−92784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−54378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−191673（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−180885（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−156078（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−270（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 55/075 B62D 55/065

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対の履帯が車体の前側および
   後側に設けられ、各履帯のスプロケットがそれぞれ独立
   して駆動制御されて走行する装軌車両において、車体前
   側の履帯と車体後側の履帯とが干渉しないように各履帯
   のトラックフレームを旋回軸を介して前記車体の前後方
   向に旋回自在に配設するとともに、前記車体の前傾角度
   を検出する車体傾斜検出手段と、前記車体前側の履帯に
   かかる負荷を左右履帯ごとに検出する負荷検出手段と、
   前記車体傾斜検出手段により前記車体が所定角度以上前
   傾したことが検出された場合、または前記負荷検出手段
   により左右履帯のうち少なくとも一方の履帯の負荷が所
   定値以下になったことが検出された場合に、前記車体が
   転落しないように前記旋回軸を駆動制御するとともに前
   記スプロケットを駆動制御する駆動制御手段とを具えた
   装軌車両の転落防止装置。
2. 【請求項２】 前記装軌車両は、前記車体前側の履
   帯が前記車体の前方に伸張された旋回姿勢で前進走行さ
   れ、前記駆動制御手段は、前記車体傾斜検出手段により
   前記車体が所定角度以上前傾したことが検出された場
   合、または前記負荷検出手段により左右履帯のうち少な
   くとも一方の履帯の負荷が所定値以下になったことが検
   出された場合に、前記装軌車両を後退させつつ前記車体
   前側の履帯の前部が車体前方から車体上方を介して車体
   後方に旋回するように駆動制御するものである請求項１
   記載の装軌車両の転落防止装置。
3. 【請求項３】 前記装軌車両は、前記車体前側の履
   帯が前記車体の前方に伸張された旋回姿勢で前進走行さ
   れ、前記駆動制御手段は、前記車体傾斜検出手段により
   前記車体が所定角度以上前傾したことが検出された場
   合、または前記負荷検出手段により左右履帯のうち少な
   くとも一方の履帯の負荷が所定値以下になったことが検
   出された場合に、前記車体前側の履帯の前部を下方に旋
   回させて直立した旋回姿勢にして、該直立した旋回姿勢
   で微速度前進および微速度後退を繰り返し行い、この間
   前記負荷検出手段の検出値が所定値以下になったか否か
   を判定して、この結果、前記負荷検出手段の検出値が所
   定値よりも大きいと判定された場合に前記装軌車両を前
   進させるとともに、前記負荷検出手段の検出値が所定値
   以下であると判定された場合に前記装軌車両を後退させ
   つつ前記車体前側の履帯の前部が車体前方から車体上方
   を介して車体後方に旋回するように駆動制御するもので
   ある請求項１記載の装軌車両の転落防止装置。
4. 【請求項４】 前記車体前側の履帯のスプロケット
   を駆動するモータは、目標速度と現在の速度との偏差に
   応じた駆動指令が加えられて速度制御されるものであ
   り、前記負荷検出手段は、前記モータの速度制御系にお
   けるゲインを予め所定の値に設定しておくことにより、
   前記目標速度と現在の速度との偏差の大きさに応じて前
   記車体前側の履帯の負荷を検出するものである請求項１
   記載の装軌車両の転落防止装置。