JP5561744B2 - 車 - Google Patents

Description

本発明は、車に関する。特に、４つの車輪である左前車輪、右前車輪、左後車輪、右後車輪と、２つの支持体である前側支持体及び後側支持体であって、該前側支持体は長手方向両端部にて前記左前車輪及び前記右前車輪を回転可能に支持し、該後側支持体は長手方向両端部にて前記左後車輪及び前記右後車輪を回転可能に支持する前側支持体及び後側支持体と、を有する車に関する。

４つの車輪である左前車輪、右前車輪、左後車輪、右後車輪と、２つの支持体である前側支持体及び後側支持体であって、該前側支持体は長手方向両端部にて前記左前車輪及び前記右前車輪を回転可能に支持し、該後側支持体は長手方向両端部にて前記左後車輪及び前記右後車輪を回転可能に支持する前側支持体及び後側支持体と、を有する車は、既によく知られており、かかる車は、車輪を回転させることにより路面上を走行する。

また、当該車の中には、前記２つの支持体の各々が、車輪が上下方向に移動するように回動する第一回動動作と、車輪が前後方向に移動するように回動する第二回動動作と、を実行することができるようになっているものがある。

そして、かかる車は、前記４つの車輪のうちの少なくとも一の車輪が路面上の凸部に差し掛かった際に、該一の車輪を支持する前記２つの支持体のうちの一方の支持体が、該一の車輪が上方向に移動するように前記第一回動動作を、該一の車輪が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪を上げて前記凸部に乗せる車輪乗せ動作を行うようになっている。

すなわち、当該車は、車輪を回転させることにより路面上を走行する第一モード（車輪モードと呼ぶ）と、凸部の存在により車輪モードの実行（すなわち、走行）が不可能なとき等に、路面上の凸部に対し車輪を脚として用いて前記車輪乗せ動作を行う第二モード（脚モードと呼ぶ）の双方を実行することができるようになっている。

特開２００９−１７３１３３号公報

ところで、上述した車輪乗せ動作においては、前記一の車輪を上げることとなるため、この車輪以外の３つの車輪で車が支持されることとなる。そのため、車が倒れないように、車の安定性を考慮する必要がある。
一方で、車輪モードと脚モードの双方を実行できる車を簡易（シンプル）に実現したいという要請がある。
したがって、前記安定性を適切なものとするために特別な機構を車に設けるのは、当該要請に反することとなる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構成が簡易であり、かつ、安定性が高い車を実現することにある。

主たる本発明は、４つの車輪である左前車輪、右前車輪、左後車輪、右後車輪と、
２つの支持体である前側支持体及び後側支持体であって、該前側支持体は長手方向両端部にて前記左前車輪及び前記右前車輪を回転可能に支持し、該後側支持体は長手方向両端部にて前記左後車輪及び前記右後車輪を回転可能に支持する前側支持体及び後側支持体と、を有し、
前記２つの支持体の各々は、車輪が上下方向に移動するように回動する第一回動動作と、車輪が前後方向に移動するように回動する第二回動動作と、を実行可能であり、
前記４つの車輪のうちの少なくとも一の車輪が路面上の凸部に差し掛かった際に、該一の車輪を支持する前記２つの支持体のうちの一方の支持体が、該一の車輪が上方向に移動するように前記第一回動動作を、該一の車輪が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪を上げて前記凸部に乗せる車輪乗せ動作を行う車であって、
前記２つの支持体のうちの他方の支持体は、前記車輪乗せ動作の準備動作として、上げられた前記一の車輪以外の３つの車輪で前記車が支持されるときの前記車の安定度を増加させるように、前記第二回動動作を実行して前記他方の支持体により支持された車輪の前記路面上の位置を変更することを特徴とする車である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

車１０の外観を模式的に示した斜視図である。 車１０を正面側から見た図である。 車１０を上方から見た図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 第一アクチュエーター１００及び第二アクチュエーター２００についての拡大図である。 車１０の制御系統を示すブロック図である。 車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。 安定余裕Ｓを説明するための説明概念図である。 凸部５０に乗せる車輪２０毎の第二回動動作について説明した図である。 安定余裕判定処理の必要性を説明するための説明概念図である。 歩幅判定処理の必要性を説明するための説明概念図である。 歩幅判定処理における閾値を説明するための説明概念図である。 ２つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときの車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。 ２つの車輪２０のうちのどちらについて最初に車輪乗せ動作を行うかを示した図である。 ３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときの車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。 ３つの車輪２０のうちのどれについて最初に車輪乗せ動作を行うかを示した図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

４つの車輪である左前車輪、右前車輪、左後車輪、右後車輪と、
２つの支持体である前側支持体及び後側支持体であって、該前側支持体は長手方向両端部にて前記左前車輪及び前記右前車輪を回転可能に支持し、該後側支持体は長手方向両端部にて前記左後車輪及び前記右後車輪を回転可能に支持する前側支持体及び後側支持体と、を有し、
前記２つの支持体の各々は、車輪が上下方向に移動するように回動する第一回動動作と、車輪が前後方向に移動するように回動する第二回動動作と、を実行可能であり、
前記４つの車輪のうちの少なくとも一の車輪が路面上の凸部に差し掛かった際に、該一の車輪を支持する前記２つの支持体のうちの一方の支持体が、該一の車輪が上方向に移動するように前記第一回動動作を、該一の車輪が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪を上げて前記凸部に乗せる車輪乗せ動作を行う車であって、
前記２つの支持体のうちの他方の支持体は、前記車輪乗せ動作の準備動作として、上げられた前記一の車輪以外の３つの車輪で前記車が支持されるときの前記車の安定度を増加させるように、前記第二回動動作を実行して前記他方の支持体により支持された車輪の前記路面上の位置を変更することを特徴とする車。
かかる場合には、構成が簡易であり、かつ、安定性が高い車を実現することが可能となる。

また、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記安定度が前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する前記第二回動動作を実行することとしてもよい。
かかる場合には、安定性がより高い車を実現することが可能となる。

また、前記一の車輪が前記左前車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記一の車輪が前記右前車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記一の車輪が前記左後車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記一の車輪が前記右後車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することとしてもよい。
かかる場合には、前記一の車輪が４つの車輪のうちのどの車輪であっても、４つの車輪の各々毎に異なる（各々に特化した）準備動作が実行されることにより、車の安定性を高くすることが可能となる。

また、前記準備動作としての前記第二回動動作の実行により変更される前記車輪の前記路面上の位置に基づいて、前記安定度が閾値より大きいか否かを判定するコントローラーを備え、
前記コントローラーが、前記安定度が前記閾値よりも大きいと判定したときのみ、前記一方の支持体が前記車輪乗せ動作を開始することとしてもよい。
かかる場合には、前記安定度を閾値よりも大きくして車輪乗せ動作における車の安定性を所望のものとすることが、車の構成を複雑にすることなく、容易にできるようになる。

また、前記コントローラーは、前記位置に基づいて、前記安定度が閾値より大きいか否かを、
前記車の重心から鉛直方向に下ろした仮想線が、前記一の車輪以外の３つの車輪の各々が前記路面と接する接地点を結ぶ三角形の内部と交わるか否かによって判定することとしてもよい。
かかる場合には、簡便な方法で、安定度が閾値より大きいか否かを判定することができる。

また、前記４つの車輪のうちの２つ又は３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、
前記一方の支持体は、
前記安定度が前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する前記第二回動動作を前記準備動作として仮に実行したときの該安定度が最も大きくなる車輪について、
最初に前記車輪乗せ動作を行うこととしてもよい。
かかる場合には、安定性がより一層高い車を実現することが可能となる。

また、前記４つの車輪のうちの前記左前車輪及び前記左後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記右前車輪及び前記右後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記左前車輪及び前記右後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記右前車輪及び前記左後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することとしてもよい。
かかる場合には、凸部に差し掛かった車輪がどの２つの車輪であっても、状況に応じて最適な順番で車輪乗せ動作が実行され、安定性がより一層高い車を実現することが可能となる。

また、前記４つの車輪のうちの前記左前車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記右前車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記左後車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
前記４つの車輪のうちの前記右後車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することとしてもよい。
かかる場合には、凸部に差し掛かった車輪がどの３つの車輪であっても、状況に応じて最適な順番で車輪乗せ動作が実行され、安定性がより一層高い車を実現することが可能となる。

＝＝＝車１０の構成例について＝＝＝
以下に、本実施の形態に係る車１０の構成例について説明する。
先ず、図１乃至図４を用いて、車１０の機器構成の概要を説明する。
図１は、車１０の外観を模式的に示した斜視図である。図２は、車１０を正面側から見た図である。図３は、車１０を上方から見た図である。なお、図２及び図３には、車１０の内部構造を示す都合上、車１０の外側からは本来見えない部品についても図示している。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、図４に図示された第一アクチュエーター１００及び第二アクチュエーター２００についての拡大図である。

また、図１には座標軸としてのＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が、図２にはＹ軸及びＺ軸が、図３にはＸ軸及びＹ軸が、図４にはＸ軸及びＺ軸が、それぞれ示されている。ここで、Ｘ軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときの該車１０の前後方向に相当する。また、Ｘ軸方向は、車１０が水平な地面を直進走行する際の直進方向と一致する。Ｙ軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときの該車１０の左右方向に相当する。つまり、Ｙ軸方向は、水平方向であって、Ｘ軸方向と直交する方向である。また、Ｙ軸方向は、車１０が水平な地面を直進走行する際に車輪２０の回転軸方向と一致する。Ｚ軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときの該車１０の上下方向に相当する。また、Ｚ軸方向は鉛直方向と一致する。

本実施形態の車１０は、図１に示すように、互いに同径である４つの車輪２０を有する車である。すなわち、車１０は、一対の車輪２０を２つ有し、当該２つのうちの一方は該車１０の前方側に位置し、他方は後方側に位置している。そして、それぞれの一対の車輪２０が回転することにより、該車１０は地面を走行する。以下、前方側に位置した一対の車輪２０を左前車輪２１、右前車輪２２とし、後方側に位置した一対の車輪２０を左後車輪２３、右後車輪２４とする。

なお、左前車輪２１及び右前車輪２２の各々の回転軸は、同一直線上にあり、車１０の姿勢が基本姿勢であるときにはＹ軸方向に略平行である。同様に、左後車輪２３及び右後車輪２４の各々の回転軸も同一直線上にあり、車１０の姿勢が基本姿勢であるときにはＹ軸方向に略平行である。

また、本実施形態では、図３に示すように、左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４を回転させるためのモーター３０が、車輪２０毎に４つ備えられている。そして、本実施形態では、モーター３０をそれぞれ個別に制御することが可能である。換言すると、左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４の回転速度を車輪２０毎に制御することが可能である。

車１０は、図１に示すように、車輪２０及びモーター３０の他に、車体１２と、２つの支持体の一例としての２つの車輪支持アーム３８である前側車輪支持アーム４０（前側支持体に相当）及び後側車輪支持アーム４２（後側支持体に相当）を有する。

車輪支持アーム３８（前側車輪支持アーム４０及び後側車輪支持アーム４２）は、図１に示すように、長尺体であり、後述するケーシング１４の長手方向両端の先に配置されている。図２や図３に示すように、車輪支持アーム３８（前側車輪支持アーム４０及び後側車輪支持アーム４２の各々）の長手方向両端部には、前記モーター３０が固定されている。そして、モーター３０の回転軸を介して前記車輪２０が車輪支持アーム３８（前側車輪支持アーム４０及び後側車輪支持アーム４２の各々）の長手方向両端部に回転可能に支持されている。すなわち、前側車輪支持アーム４０は、長手方向両端部にて左前車輪２１及び右前車輪２２を回転可能に支持し、後側車輪支持アーム４２は、長手方向両端部にて左後車輪２３及び右後車輪２４を回転可能に支持している。

なお、車輪支持アーム３８は、その長手方向が、該車輪支持アーム３８が支持する車輪２０の回転軸方向に沿った状態で車１０に備えられている。したがって、車輪支持アーム３８の長手方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときにはＹ軸方向に略平行である。

車体１２は、図１に示すように、ケーシング１４と、載置台１６とを有している。
ケーシング１４は、鋼材からなる構造体であり、上壁、下壁、及び、側壁を有する。このケーシング１４の長手方向が車１０の前後方向となる。したがって、ケーシング１４の長手方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときにはＸ軸方向と一致する。また、図１に示すように、ケーシング１４の長手方向両端部には側壁が備えられておらず、上壁及び下壁のみが備えられている。すなわち、ケーシング１４の長手方向両端部には、上壁及び下壁が張り出した状態で備えられていることになる。

載置台１６は、人又は物を載せるための略矩形状の平板台である。すなわち、本実施形態の車１０は、人又は物を前記載置台１６に載せた状態で走行可能な車である。載置台１６は、図１等に示すように、ケーシング１４の長手方向中央部の上方に位置している。また、載置台１６の長手方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときにはケーシング１４の長手方向に沿っている。

載置台１６の下面には、図１及び図２に示すように、一対の台支持アーム１８が取り付けられている。この一対の台支持アーム１８の各々は、載置台１６の下面から下方に延出した長尺体である。台支持アーム１８は、車１０の左右方向においてケーシング１４よりも外側に位置する位置にて載置台１６を支持している。なお、台支持アーム１８の長手方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときには、鉛直方向（すなわち、Ｚ軸方向）に略平行である。

さらに、図３に示すように、車１０は、第一アクチュエーター１００、１１０、第二アクチュエーター２００、２１０、及び、第三アクチュエーター３００を有している。

第一アクチュエーター１００、１１０及び第二アクチュエーター２００、２１０は、それぞれ、２つの車輪支持アーム３８毎に備えられている。すなわち、図４に示すように、本実施形態の車１０は、２つの第一アクチュエーター１００、１１０と、２つの第二アクチュエーター２００、２１０とを有している。そして、一方の第一アクチュエーター１００及び一方の第二アクチュエーター２００は、車１０の前方側に位置している。他方の第一アクチュエーター１１０及び他方の第二アクチュエーター２１０は、車１０の後方側に位置している。

なお、前方側の第一アクチュエーター１００は、後方側の第一アクチュエーター１１０と同じ構造及び機能を有する。同様に、前方側の第二アクチュエーター２００は、後方側の第二アクチュエーター２１０と同じ構造及び機能を有する。このため、以下では、主として、前方側の第一アクチュエーター１００及び第二アクチュエーター２００について説明する。

第一アクチュエーター１００は、前側車輪支持アーム４０を支持するとともに、該前側車輪支持アーム４０を後述のアーム支持部１０２の中心軸を中心にして回動させるための機構である。この第一アクチュエーター１００は、図４に示すように、前記ケーシング１４の長手方向端部において該ケーシング１４の上壁と下壁との間に配置されている。また、第一アクチュエーター１００は、図５に示すように、アーム支持部１０２と、駆動モーター１０４と、駆動力伝達部１０６とを有している。

アーム支持部１０２は、前側車輪支持アーム４０を支持するための円筒状の部材である。このアーム支持部１０２は、図５に示すように、ケーシング１４の長手方向端部側に位置し、その一部は該ケーシング１４よりも外側に突き出ている。そして、アーム支持部１０２の一端面に前側車輪支持アーム４０の長手方向中央部がボルト止めされることにより、該前側車輪支持アーム４０が前記アーム支持部１０２に支持される。なお、アーム支持部１０２の中心軸方向は、前側車輪支持アーム４０の長手方向と略直交し、ケーシング１４の長手方向（すなわち、車１０の前後方向）に略平行である。したがって、当該中心軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときには、Ｘ軸方向に略平行である。

駆動モーター１０４はＤＣサーボモーターであり、該駆動モーター１０４が有する回転軸は正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能である。駆動力伝達部１０６は、アーム支持部１０２及び駆動モーター１０４の双方を支持するとともに、駆動モーター１０４からの駆動力をアーム支持部１０２に伝達するためのものである。この駆動力伝達部１０６は、複数のギア（不図示）を有し、駆動モーター１０４の回転軸の回転を減速して前記アーム支持部１０２に伝達する。そして、駆動モーター１０４からの駆動力がアーム支持部１０２まで伝達されると、該アーム支持部１０２がその中心軸周りに回動するようになる。なお、駆動力伝達部１０６には、図５に示すように、第二アクチュエーター２００が有するアクチュエーター保持部２０５（詳細は後述する）が取り付けられている。そして、当該アクチュエーター保持部２０５により、第一アクチュエーター１００はケーシング１４の上壁と下壁との間に保持される。

以上のような構造を有する第一アクチュエーター１００では、図２に示すように、駆動モーター１０４が回転することにより、アーム支持部１０２が、その中心軸を中心にして前側車輪支持アーム４０と一体的に回動する。なお、前述したように、駆動モーター１０４の回転軸は正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能であるため、前側車輪支持アーム４０は、アーム支持部１０２の中心軸を中心にして正回動方向及び逆回動方向のいずれにも回動可能である。なお、本実施の形態においては、図２に示すように、前側車輪支持アーム４０の長手方向が水平方向に対して最大約２８．５度傾くまで該前側車輪支持アーム４０を回動させることが可能である。

そして、前側車輪支持アーム４０が前記中心軸周りに回動する結果、車輪２０が上下移動するようになる。すなわち、前側車輪支持アーム４０は、車輪２０が上下方向に移動するように回動する回動動作（第一回動動作と呼ぶ）を実行可能である。

例えば、前側車輪支持アーム４０が、車１０の正面から見て反時計回りに回動したときには、左前車輪２１が上方向に移動するように、右前車輪２２を支点（ここで、支点とは、回動動作実行の際に路面上の（路面をＸＹ座標としたきの座標上の）位置が動かない点を意味する）として、第一回動動作を実行する。そして、このことにより、左前車輪２１を路面から離して上げることが可能となる。

また、前側車輪支持アーム４０が、車１０の正面から見て時計回りに回動したときには、右前車輪２２が上方向に移動するように、左前車輪２１を支点として、第一回動動作を実行する。そして、このことにより、右前車輪２２を路面から離して上げることが可能となる。

第二アクチュエーター２００は、第一アクチュエーター１００を介して前側車輪支持アーム４０を支持するとともに、該前側車輪支持アーム４０を後述の回動軸２０２を中心にして回動させるための機構である。この第二アクチュエーター２００は、図４に示すように、前記ケーシング１４の長手方向端部に取り付けられている。また、第二アクチュエーター２００は、図５に示すように、駆動モーター２０１と、回動軸２０２と、駆動力伝達部２０３と、連結部２０４と、アクチュエーター保持部２０５とを有している。

駆動モーター２０１はＤＣサーボモーターであり、該駆動モーター２０１が有する回転軸は、正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能である。回動軸２０２は、前記駆動モーター２０１からの駆動力により回動する軸であり、その軸方向は車の上下方向に沿っている。当該軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときには、Ｚ軸方向に略平行である。

駆動力伝達部２０３は、連結部２０４との協働により、駆動モーター２０１からの駆動力を回動軸２０２に伝達するためのものである。この駆動力伝達部２０３は、図５に示すように、ベルトプーリー機構からなる。つまり、駆動モーター２０１の回転軸の回転が、該回転軸と直結した駆動プーリー２０３ａからベルト２０３ｂを介して従動プーリー２０３ｃに伝達された後、該従動プーリー２０３ｃと直結した軸２０３ｄまで伝達される。この結果、駆動モーター２０１の回転軸の回転が減速されて前記軸２０３ｄに伝達され、該軸２０３ｄがその中心軸を中心にして回動するようになる。

また、従動プーリー２０３ｃと直結した軸２０３ｄと回動軸２０２とは連結部２０４により連結している。この連結部２０４によって、従動プーリー２０３ｃに直結された軸２０３ｄは、回動軸２０２と一体的に回動する。また、連結部２０４は、図５に示すように、ケーシング１４の上壁に取り付けられている。

アクチュエーター保持部２０５は、前述したように、第一アクチュエーター１００をケーシング１４の上壁及び下壁の間に保持するためのものである。そして、アクチュエーター保持部２０５は、第一アクチュエーター１００を保持することにより、該第一アクチュエーター１００に支持された前側車輪支持アーム４０を支持することになる。アクチュエーター保持部２０５は、図５に示すように、第一アクチュエーター１００の駆動力伝達部１０６に取り付けられる。

また、アクチュエーター保持部２０５は、図５に示すように、上端部２０５ａと、下端部２０５ｂと、を有する。アクチュエーター保持部２０５を第一アクチュエーター１００の駆動力伝達部１０６に取り付けると、該駆動力伝達部１０６は前記上端部２０５ａ及び下端部２０５ｂの間に位置する。そして、アクチュエーター保持部２０５は、駆動力伝達部１０６に取り付けられた状態でケーシング１４内に配置される。ケーシング１４内では、上端部２０５ａがケーシング１４の上壁に対向し、下端部２０５ｂがケーシング１４の下壁に対向する。また、上端部２０５ａには、回動軸２０２を挿入するための挿入孔が設けられている。下端部２０５ｂには、後述する下軸２０７の軸部２０７ａを嵌入するための嵌入孔が設けられている。

そして、アクチュエーター保持部２０５の上端部２０５ａは、図５に示すように、回動軸２０２の先端部が前記挿入孔に挿入された状態で、該回動軸２０２に軸着された軸着部２０６にボルト止めされている。これにより、回動軸２０２が回動すると、軸着部２０６、及び、軸着部２０６に固定されたアクチュエーター保持部２０５も一体的に回動することになる。さらに、アクチュエーター保持部２０５に保持された第一アクチュエーター１００、及び、該第一アクチュエーター１００に支持された前側車輪支持アーム４０も、回動軸２０２を中心にして回動することになる。

一方、アクチュエーター保持部２０５の下端部２０５ｂは、図５に示すように、下軸２０７の軸部２０７ａが前記嵌入孔に嵌入された状態で、該下軸２０７の固定部２０７ｂにボルト止めされている。下軸２０７の軸部２０７ａは軸受を介してケーシング１４の下壁に回動自在に支持されている。そして、アクチュエーター保持部２０５が回動軸２０２を中心にして回動する際には、下軸２０７も該アクチュエーター保持部２０５と一体的に回動する。すなわち、下軸２０７は、アクチュエーター保持部２０５の回動を妨げることなく、該アクチュエーター保持部２０５の下端部２０５ｂを支持する。なお、当然ながら、回動軸２０２の軸中心と、下軸２０７の軸中心とは一致する。

以上のような構造を有する第二アクチュエーター２００では、駆動モーター２０１が回転することにより回動軸２０２が回動する。そして、回動軸２０２が回動すると、アクチュエーター保持部２０５、該アクチュエーター保持部２０５に保持された第一アクチュエーター１００、が前記回動軸２０２を中心にして回動する。この結果、図３に示すように、第一アクチュエーター１００に支持された前側車輪支持アーム４０が、回動軸２０２を中心にして回動する。なお、前述したように、駆動モーター２０１の回転軸は正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能であるため、前側車輪支持アーム４０は、回動軸２０２を中心にして正回動方向及び逆回動方向のいずれにも回動可能である。なお、本実施の形態においては、図３に示すように、前記回転軸方向がＹ軸方向に対して最大約５０度傾くまで前側車輪支持アーム４０を回動させることが可能である。

そして、前側車輪支持アーム４０が回動軸２０２を中心にして回動する結果、車輪２０が前後移動するようになる。すなわち、前側車輪支持アーム４０は、車輪２０が前後方向に移動するように回動する回動動作（第二回動動作と呼ぶ）を実行可能である。

例えば、前側車輪支持アーム４０が、車１０の上方から見て反時計回りに回動したときには、右前車輪２２が前方向に移動するように、左前車輪２１を支点として、第二回動動作を実行する。そして、このことにより、右前車輪２２を前方へ運ぶことが可能となる。また、前側車輪支持アーム４０が、車１０の上方から見て時計回りに回動したときには、左前車輪２１が前方向に移動するように、右前車輪２２を支点として、第二回動動作を実行する（図７の右図参照）。そして、このことにより、左前車輪２１を前方へ運ぶことが可能となる。

なお、前側車輪支持アーム４０は、車輪２０を支点とせずに、回動軸２０２を支点として、第二回動動作を実行することもできる。そして、前側車輪支持アーム４０が、車１０の上方から見て反時計回りに回動軸２０２を支点として回動したときには、右前車輪２２が前方向に、左前車輪２１が後方向に、それぞれ移動することとなる（図１３の上中央図参照）。同様に、前側車輪支持アーム４０が、車１０の上方から見て時計回りに回動軸２０２を支点として回動したときには、右前車輪２２が後方向に、左前車輪２１が前方向に、それぞれ移動することとなる。そして、このことによっても、右前車輪２２や左前車輪２１を前方へ運ぶことができるし、また、このことにより、車１０の走行方向を変える（例えば、直進からカーブへの変化）ことも可能となる。
なお、以下では、便宜上、前者を車輪支点第二回動動作、後者を回動軸支点第二回動動作とも呼ぶ。

第三アクチュエーター３００は、前述した２つの台支持アーム１８を支持するとともに、該２つの台支持アーム１８、及び、該２つの台支持アーム１８に支持された載置台１６を、後述の回動軸３０４を中心にして回動させるための機構である。この第三アクチュエーター３００は、図４に示すように、前記ケーシング１４の長手方向中央部にて該ケーシング１４内に収容されている。また、第三アクチュエーター３００は、図４に示すように、駆動モーター３０２と、回動軸３０４と、駆動力伝達部３０６とを有している。

駆動モーター３０２はＤＣサーボモーターであり、該駆動モーター３０２が有する回転軸は、正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能である。回動軸３０４は、駆動モーター３０２からの駆動力によりに回動する軸であり、その軸方向は車の左右方向に沿っている。なお、当該軸方向は、車１０の姿勢が基本姿勢であるときには、Ｙ軸方向に略平行である。この回動軸３０４の両端部は、ケーシング１４の側壁を貫通している。そして、回動軸３０４の、ケーシング１４の側壁を貫通した部分に、前記台支持アーム１８の下端部が固定支持されている。したがって、回動軸３０４が回動する際には、前記台支持アーム１８が一体的に回動することになる。

駆動力伝達部３０６は、駆動モーター３０２の駆動力を回動軸３０４に伝達するためのものである。この駆動力伝達部３０６は、複数のギア（不図示）を有し、駆動モーター３０２の回転軸の回転を減速して回動軸３０４に伝達する。そして、駆動モーター３０２からの駆動力が回動軸３０４まで伝達されると、該回動軸３０４が回動する。

以上のような構造を有する第三アクチュエーター３００では、駆動モーター３０２が回転すると、回動軸３０４が、該回動軸３０４に支持された２つの台支持アーム１８と一体的に回動する。これにより、載置台１６が回動軸３０４を中心にして回動する。なお、前述したように、駆動モーター３０２の回転軸は正回転方向及び逆回転方向のいずれにも回転可能であるため、台支持アーム１８及び載置台１６は、回動軸３０４を中心にして正回動方向及び逆回動方向のいずれにも回動可能である。

そして、載置台１６が回動軸３０４を中心にして回動する結果、該載置台１６の状態が水平方向に対して前後に傾斜した傾斜状態となったときに、該載置台１６の状態を前記傾斜状態から非傾斜状態に復帰させることが可能になる。ここで、非傾斜状態とは、載置台１６の長手方向が水平方向となる状態を意味する。

＜＜＜車の制御構成について＞＞＞
次に、車１０の制御ユニットの構成について図６を用いて説明する。図６は、車１０の制御ユニットを示すブロック図である。なお、図６では、第一アクチュエーター１００、１１０、第二アクチュエーター２００、２１０、及び、モーター３０について、車１０の前方側に位置したものをまとめて前方ユニットと表記し、後方側に位置したものをまとめて後方ユニットと表記している。また、同図では、左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４に対応したモーター３０を、それぞれ、左前モーター３１、右前モーター３２、左後モーター３３、右後モーター３４と表記している。

車１０の制御ユニットは、図６に示すように、コントローラー４００を有する。このコントローラー４００は、ＣＰＵ４０２と、メモリー４０４と、制御回路４０６とを有し、車１０の走行方向や車体１２の姿勢等を制御する。ＣＰＵ４０２は、車１０全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー４０４は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。

そして、コントローラー４００は、ＣＰＵ４０２がメモリー４０４に格納されているプログラムを実行することにより、制御回路４０６を介して、第一アクチュエーター１００、１１０、第二アクチュエーター２００、２１０、第三アクチュエーター３００、及び、モーター３０を制御する。なお、前述したように、２つの第一アクチュエーター１００、１１０が備えられており、コントローラー４００は、該２つの第一アクチュエーター１００、１１０をそれぞれ個別に制御する。同様に、コントローラー４００は、２つの第二アクチュエーター２００、２１０をそれぞれ個別に制御する。さらに、コントローラー４００は、車輪２０毎に備えられた左前モーター３１、右前モーター３２、左後モーター３３、右後モーター３４を該モーター毎に制御する。

また、車１０の制御ユニットは、図６に示すように、車１０の姿勢を監視するための姿勢センサ５００を有する。この姿勢センサ５００は、前記姿勢に応じた信号をコントローラー４００に向けて出力する。本実施形態の姿勢センサ５００は、加速度センサ及びジャイロセンサにより構成されている。

以上のような制御ユニットにより、車１０は、姿勢センサ５００によって該車１０の姿勢が監視されながら、動作する。そして、車１０の動作中、該車１０の姿勢が変化すると、前記姿勢センサ５００からの出力信号が変化する。この姿勢センサ５００の出力信号の変化に応じて、コントローラー４００は、第三アクチュエーター３００等を制御する。これにより、車１０の走行中における載置台１６の状態が制御され、載置台１６が常に水平状態に維持されることとなる。

さらに、本実施形態では、車１０の制御ユニットが、路面の状態を検知する路面状態検知センサを有する。かかる路面状態検知センサとしては、所謂内界センサ５１０と所謂外界センサとを挙げることができる。

本実施の形態においては、内界センサ５１０が備えられており、例えば、当該内界センサ５１０は、路面上の凸部に車輪２０が接触した際に車輪２０や車輪２０を支持する車輪支持アーム３８のトルク等が変化することに基づいて、車輪２０が凸部に接触したこと（また、いずれの車輪２０が凸部に接触したか）を示す信号をコントローラー４００に向けて出力する。そして、このことにより、車１０は、車輪２０が凸部に差し掛かった（なお、「差し掛かった」とは、必ずしも車輪２０が凸部に接触したことを意味するものではなく、車輪２０の前方に凸部が位置し、車１０が当該凸部を越えようとする状況を意味する）ことを把握することができる。

なお、本実施の形態においては、車輪２０が凸部に差し掛かったことの把握のために、路面状態検知センサとして内界センサ５１０が用いられるが、ＣＣＤカメラ等の前記外界センサを用いることとしてもよい。

＝＝＝車の動作例について＝＝＝
＜＜＜概要＞＞＞
本実施の形態に係る車１０は、上述したとおり、車輪モードと脚モードとを実行できるようになっており、双方を状況に応じて使い分けることにより、凸部を備えた地形を有する路面を移動することができるようになっている。
すなわち、車１０が、車輪モードにより走行中に、４つの車輪２０のうちの少なくとも一の車輪２０（差掛車輪と呼ぶ）が路面上の凸部に差し掛かると、路面状態検知センサによりこのことが検知される。そして、車１０は車輪モードから脚モードへ移行する。
すなわち、車１０は、前記差掛車輪を上方向かつ前方向に移動させることにより、該差掛車輪を上げて凸部に乗せる車輪乗せ動作を実行する。
車輪乗せ動作が終了すると、車１０は、脚モードから車輪モードへ戻り、車輪２０を回転させることにより走行を再開する。かかる際に、凸部の前後方向の距離が長くない場合には、車輪乗せ動作により凸部に乗った車輪２０は、すぐに凸部から自然落下する。そして、その後、車輪モードによる走行は問題なく継続されることとなる。

＜＜＜車輪乗せ動作について＞＞＞
次に、本実施の形態に係る車輪乗せ動作について、図７乃至図１２を用いて説明する。図７は、車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。図８は、安定余裕Ｓを説明するための説明概念図である。図９については、後述する。図１０は、安定余裕判定処理の必要性を説明するための説明概念図である。図１１は、歩幅判定処理の必要性を説明するための説明概念図である。図１２は、歩幅判定処理における閾値を説明するための説明概念図である。

なお、ここでは、主として、左前車輪２１を路面上の凸部５０に乗せる車輪乗せ動作について説明する（つまり、「一の車輪２０」が左前車輪２１である場合について説明する）。また、以降で説明される動作は、主として、コントローラー４００により実現される。特に、本実施の形態においては、メモリー４０４に格納されたプログラムをＣＰＵ４０２が処理することにより実現される。そして、このプログラムは、以下で説明される各種の動作を行うためのコードから構成されている。

左前車輪２１が路面上の凸部５０に差し掛かった（本実施の形態においては、左前車輪２１が路面上の凸部５０に接触した）際に（図７の左図参照）、車１０は、車輪モードから脚モードへ移行するが、左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を実行する前に、先ず、当該車輪乗せ動作の準備動作を行う。

準備動作について説明すると、車輪乗せ動作においては、左前車輪２１を上げる（すなわち、路面から離す）こととなるため、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４の３つの車輪２０で車１０を支持することとなる。そして、かかる際に、車１０が倒れないように、車１０の安定性を考慮する必要がある。そこで、本実施の形態においては、上げられた左前車輪２１以外の３つの車輪２０で車１０が支持されるときの安定度（本実施の形態においては、当該安定度を、便宜上、安定余裕Ｓと呼ぶ）を、準備動作を実行することにより増加させる。

ここで、安定余裕Ｓについて、図８を用いて説明する。図８の左右の図には、法線方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）と一致するＸＹ平面（すなわち、紙面）に、車１０が表されている。符号Ｒ２１で示された白丸（白丸は、車輪２０が路面から離れ上げられた状態を表している。他の図においても同様）、符号Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４で示された黒丸（黒丸は、車輪２０が路面に接した状態を表している。他の図においても同様）は、それぞれ、車１０の左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４をＸＹ平面上に投影した投影点である（右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４が鉛直方向において同じ高さに位置する場合には、ＸＹ平面は路面と一致し、符号Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４で示された黒丸は、それぞれ、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４の接地点となる）。また、符号Ｃで表された黒丸は、車１０の重心をＸＹ平面上に投影した投影点である。

左図と右図を比較すると、右図のケースにおいては、黒丸（重心）Ｃが、黒丸（右前車輪）Ｒ２２、黒丸（左後車輪）Ｒ２３、黒丸（右後車輪）Ｒ２４により形成される三角形の外部に位置する一方で、左図のケースにおいては、黒丸（重心）Ｃが、当該三角形の内部に位置している。そして、右図のケースにおいては、黒丸（重心）Ｃが三角形の外部に位置しているため、左前車輪２１を上げて３つの車輪２０で車１０を支持することとなった際に、車１０が左斜め前方向に倒れる可能性が高い。これに対し、左図のケースにおいては、黒丸（重心）Ｃが三角形の内部に位置しているため、車１０が倒れる可能性が低い。

上記を踏まえて、安定余裕Ｓは、以下のように定義される。すなわち、安定余裕Ｓは、黒丸（重心）Ｃから三角形の各辺に下ろした垂線の足Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３と黒丸（重心）Ｃとの距離ＣＦ１、距離ＣＦ２、距離ＣＦ３のうちの最短距離（図８の左図及び右図においては、距離ＣＦ３となる）であり、黒丸（重心）Ｃが三角形の内部に位置していれば、正の値を、黒丸（重心）Ｃが三角形の外部に位置していれば、負の値を採る。例えば、図８の左図において、距離ＣＦ３がｄ１であれば、Ｓ＝ｄ１となる。一方で、図８の右図において、距離ＣＦ３がｄ２であれば、Ｓ＝−ｄ２となる。

このように、安定余裕Ｓは、換言すれば、その絶対値が、法線方向が鉛直方向である平面上に一の車輪２０（左前車輪２１）以外の３つの車輪２０を投影した３つの車輪投影点により形成される三角形の各辺に、車１０の重心を前記平面上に投影した重心投影点から下ろした３つの垂線のうち、最も短い垂線の長さであり、かつ、その符号が、前記重心投影点が前記三角形の内部に位置するときには正であり、前記重心投影点が前記三角形の外部に位置するときには負である値と言える。

ここで、車輪乗せ動作の準備動作の説明に戻って、説明を続ける。前述したとおり、準備動作は、上述した安定余裕Ｓを増加させることを目的として実行される。すなわち、図７の中央図に示すように、２つの車輪支持アーム３８のうちの一の車輪２０（左前車輪２１）を支持していない方の車輪支持アーム３８（すなわち、後側車輪支持アーム４２。他方の支持体に相当）が、当該準備動作として、安定余裕Ｓを増加させるように、前記第二回動動作（車輪２０が前後方向に移動するように回動する回動動作）を実行して後側車輪支持アーム４２により支持された車輪２０の路面上の位置を変更する。

具体的には、後側車輪支持アーム４２が、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように、換言すれば、上方から車１０を見たときに後側車輪支持アーム４２が時計回りに回動するように、前述した回動軸２０２を支点とした第二回動動作を実行する。そして、かかる第二回動動作は、図７の左図における三角形と重心Ｃの位置関係と図７の中央図における当該位置関係とを比較することにより明らかなとおり、安定余裕Ｓを増加させるような第二回動動作となる（一方で、図７の中央図とは逆方向（すなわち、反時計回り）に後側車輪支持アーム４２を、仮に回動させることとすれば、安定余裕Ｓは減少することとなる）。

また、本実施の形態に係る後側車輪支持アーム４２は、安定余裕Ｓが後側車輪支持アーム４２の可動範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を実行する。本実施の形態においては、後側車輪支持アーム４２が時計回りに回動すれば回動するほど安定余裕Ｓが大きくなるため、第二回動動作において、後側車輪支持アーム４２が可動限界まで切られることとなる（図７の中央図に示された後側車輪支持アーム４２の回動位置が、本実施の形態に係る後側車輪支持アーム４２が可動限界まで切られたときの当該回動位置となっている）。

なお、安定余裕Ｓを増加させる第二回動動作は、凸部５０に乗せる車輪２０がどの車輪２０か（「一の車輪」がどの車輪２０であるか）によって、異なる。例えば、一の車輪２０が右前車輪２２である場合には、他方の支持体としての後側車輪支持アーム４２が、前記準備動作として、左後車輪２３が後方向に、右後車輪２４が前方向に、それぞれ移動するように回動軸２０２を支点とした第二回動動作を実行する。また、一の車輪２０が左後車輪２３である場合には、他方の支持体としての前側車輪支持アーム４０が、前記準備動作として、左前車輪２１が後方向に、右前車輪２２が前方向に、それぞれ移動するように回動軸２０２を支点とした第二回動動作を実行する。また、一の車輪２０が右後車輪２４である場合には、他方の支持体としての前側車輪支持アーム４０が、前記準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように回動軸２０２を支点とした第二回動動作を実行する。図９は、これまでに説明した凸部５０に乗せる車輪２０毎の第二回動動作について表に纏めたものである。

準備動作が終了すると、コントローラー４００が、準備動作としての前記第二回動動作の実行により変更される車輪２０の路面上の位置に基づいて、安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを判定する安定度判定処理（以下、安定余裕判定処理と呼ぶ）を実施する。すなわち、第二回動動作が実行され左後車輪２３が前方向に右後車輪２４が後方向にそれぞれ移動したことによって安定余裕Ｓが変化することとなったが、コントローラー４００は、変化した当該安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを判定する。

なお、本実施の形態に係る安定余裕判定処理においては、閾値を０とし、Ｓ＞０を満足するか否かを判定する。すなわち、車１０の重心の前記重心投影点が一の車輪２０（左前車輪２１）以外の３つの車輪２０の前記車輪投影点により形成される前記三角形の内部に位置するか否かを判定する。そして、このことは、当該重心から鉛直方向に下ろした仮想線が、前記一の車輪２０（左前車輪２１）以外の３つの車輪２０の各々が路面と接する接地点を結ぶ三角形（この三角形は、必ずしも法線方向が鉛直方向と一致するＸＹ平面上にあるとは限らない）の内部と交わるか否かを判定しているとも言える。

このように、車輪乗せ動作が開始される前に、安定余裕判定処理を実施する理由は、以下の通りである。すなわち、準備動作を行えば、安定余裕Ｓは増加するが、安定余裕Ｓが閾値を越えるまで増加するとは限らない。

図１０には、車１０が右カーブを行っている途中で凸部５０に左前車輪２１が差し掛かり、その後準備動作が行われた例が示されている。かかる車１０においては、後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲が、前側車輪支持アーム４０の回動可能範囲よりも狭くなっており、準備動作において後側車輪支持アーム４２が図１０に示すように可動限界まで切られたとしても、Ｓ＞０を満足しない状況が生じ得る。

以上のことから、本実施の形態に係るコントローラー４００は、車輪乗せ動作が開始される直前に、安定余裕判定処理を行い、安定余裕Ｓが閾値よりも大きいと判定した（すなわち、Ｓ＞０と判定した）ときのみ、車輪乗せ動作が開始される。

また、本実施の形態においては、コントローラー４００が、当該安定余裕判定処理に加えて、以下に説明する歩幅判定処理を行う。

歩幅判定処理とは、一の車輪２０（左前車輪２１）を支持する一方の支持体としての前側車輪支持アーム４０が、該一の車輪２０（左前車輪２１）が前方向に移動するように第二回動動作を実行して車輪乗せ動作を行う場合に、一の車輪２０（左前車輪２１）が前方向に移動する際の歩幅が閾値より大きいか否かを判定する処理である。すなわち、車輪乗せ動作においては、左前車輪２１を凸部５０に乗せるために、前側車輪支持アーム４０が第二回動動作を行って左前車輪２１を前方向へ移動させる（前方へ運ぶ）が、左前車輪２１を凸部５０に乗せるのに十分な歩幅（前後方向における左前車輪２１の移動量）が採れない場合がある。

図１１には、図１０と同様、車１０が右カーブを行っている途中で凸部５０に左前車輪２１が差し掛かり、その後準備動作が行われた例が示されている。かかる車１０においては、図１０とは異なり、後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲が前側車輪支持アーム４０の回動可能範囲と略同等となっており、準備動作において後側車輪支持アーム４２が可動限界まで切られると、Ｓ＞０を満足する。しかしながら、右カーブのために可動限界ぎりぎりまで前側車輪支持アーム４０を時計回りに切っていたため、図１１の状態からさらに前側車輪支持アーム４０を時計回りに切って、左前車輪２１を凸部５０に乗せる（ための歩幅を生じさせる）ことが困難となっている。

以上のことから、コントローラー４００は、車輪乗せ動作の実行可能性を確認するために、車輪乗せ動作が開始される直前に歩幅判定処理を行う。なお、図１２に示された凸部５０と左前車輪２１との位置関係から明らかなように、左前車輪２１が前方向に移動する際に移動可能な最大歩幅（前後方向における左前車輪２１の最大移動量）が、左前車輪２１の半径ｒよりも大きい場合には、左前車輪２１を凸部５０に乗せることが可能となるため、本実施の形態においては、歩幅が閾値よりも大きいか否かを、当該最大歩幅が当該半径ｒよりも大きいか否かによって判定する。

上述したとおり、コントローラー４００は、車輪乗せ動作が開始される直前に、安定余裕判定処理と歩幅判定処理を行う。そして、双方において是と判定する安定余裕歩幅クリア判定が得られたときのみ、車輪乗せ動作が開始される。なお、本実施の形態においては、双方の判定処理のうちの少なくとも一方で否と判定された場合には、車輪２０を逆回転させてバックする車輪モードによる走行が行われる。

車輪乗せ動作は、４つの車輪２０のうちの少なくとも一の車輪２０（左前車輪２１）が路面上の凸部５０に差し掛かった際に、該一の車輪２０（左前車輪２１）を支持する前記２つの支持体のうちの一方の支持体（前側車輪支持アーム４０）が、該一の車輪２０（左前車輪２１）が上方向に移動するように前記第一回動動作を、該一の車輪２０（左前車輪２１）が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪２０（左前車輪２１）を上げて凸部５０に乗せる動作である。

具体的に説明すると、前側車輪支持アーム４０は、左前車輪２１が上方向に移動するように、車１０の正面から見て反時計回りに、右前車輪２２を支点として、前記第一回動動作を実行する（図７の中央図の車１０→図７右図の一点鎖線の車１０）。このことにより、右前車輪２２が路面に接地している状態が維持されたまま（右前車輪２２が、図７右図の一点鎖線の車１０において、黒丸のままであることがこのことを表している）、左前車輪２１が上方に上がることとなる（左前車輪２１が、図７右図の一点鎖線の車１０において、黒丸から白丸に変化していることがこのことを表している）。

さらに、前側車輪支持アーム４０は、左前車輪２１が前方向に移動するように、車１０の上方から見て時計回りに、右前車輪２２を支点として、前記第二回動動作を実行する（図７右図の一点鎖線の車１０→図７右図の実線の車１０）。このことにより、右前車輪２２が路面上を移動せずその場で止まっている状態が維持されたまま、左前車輪２１が前方に運ばれることとなる。

このようにして、図７右図に示すように、左前車輪２１が凸部５０に乗ることとなる。なお、第一回動動作と第二回動動作の動作順については、前者が完了してから後者が開始されてもよいし、平行実施されることとしてもよい。

＜２つの車輪２０が凸部に差し掛かったときの車輪乗せ動作について＞
前述したとおり、一の車輪２０が凸部に差し掛かった際に当該一の車輪２０を上げて凸部に乗せる車輪乗せ動作を実行する前に、当該一の車輪２０を支持していない方の車輪支持アームが、準備動作として第二回動動作を実行するが、かかる第二回動動作実行の際に、第二回動動作により前方に運ばれる車輪２０が新たな凸部に差し掛かってしまう状況が生じ得る。そして、このような場合には、２つの車輪２０が凸部に差し掛かった状態となる。

例を挙げて具体的に説明すると、前述したとおり、左前車輪２１が凸部５０に差し掛かった際には（図７の左図参照）、当該左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を実行する（図７の右図参照）。そして、かかる車輪乗せ動作の前には、後側車輪支持アーム４２が、準備動作として、左後車輪２３が前方向に移動するように第二回動動作を実行する（図７の左図→図７の中央図）。

ここで、図７においては、左後車輪２３の前方に障害物が存在しないため、後側車輪支持アーム４２は第二回動動作を適切に実行することが可能である。しかしながら、左後車輪２３の前方に凸部５０が存在する場合もあり、この場合には、左前車輪２１だけではなく左後車輪２３も凸部５０に差し掛かった状態となり、凸部５０が障害物となって十分な第二回動動作（すなわち、準備動作）が実行不可能となる。

ここでは、このように２つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときに、以降の車輪乗せ動作がどのように実行されるかについて説明する。

なお、図９に示したように、一の車輪２０（凸部５０に乗せる車輪２０）が左前車輪２１である第一ケースにおいては、後側車輪支持アーム４２が、第二回動動作を実行することにより、左後車輪２３が前方向に移動し、一の車輪２０（凸部５０に乗せる車輪２０）が右前車輪２２である第二ケースにおいては、後側車輪支持アーム４２が、第二回動動作を実行することにより、右後車輪２４が前方向に移動し、一の車輪２０（凸部５０に乗せる車輪２０）が左後車輪２３である第三ケースにおいては、前側車輪支持アーム４０が、第二回動動作を実行することにより、右前車輪２２が前方向に移動し、一の車輪２０（凸部５０に乗せる車輪２０）が右後車輪２４である第四ケースにおいては、前側車輪支持アーム４０が、第二回動動作を実行することにより、左前車輪２１が前方向に移動する。

そのため、第一ケースにおいては、２つの車輪２０として左前車輪２１及び左後車輪２３が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第二ケースにおいては、２つの車輪２０として右前車輪２２及び右後車輪２４が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第三ケースにおいては、２つの車輪２０として左後車輪２３及び右前車輪２２が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第四ケースにおいては、２つの車輪２０として右後車輪２４及び左前車輪２１が凸部５０に差し掛かる可能性がある。

以下では、これらの４つのケースのうち、主として第一ケースについて、図１３を用いて説明する。図１３は、２つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときの車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。

図１３の上左図には、左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を実行する前に、後側車輪支持アーム４２が、準備動作として、左後車輪２３が前方向に移動するように第二回動動作を実行しようとしたが、左後車輪２３の前方に凸部５０が存在していたため、左前車輪２１と左後車輪２３の双方が凸部５０に差し掛かった状態となったときの様子が示されている（なお、当該上左図には、車体１２と車輪支持アーム３８が直角になった状態を一例として示したが、当然のことながら、車１０がカーブしている等の車体１２と車輪支持アーム３８が直角になっていない状態であってもよい）。

かかる場合には、左前車輪２１と左後車輪２３の双方を最終的には凸部５０に乗せる必要があるが、双方を平行実施するのではなく、一方の車輪２０の車輪乗せ動作を行ってから、他方の車輪２０の車輪乗せ動作を行う。そして、本実施の形態においては、前述した安定余裕Ｓが前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を準備動作として仮に実行したときの該安定余裕Ｓが最も大きくなる車輪２０について、最初に車輪乗せ動作を行う。

このこと（すなわち、左前車輪２１と左後車輪２３のうちのどちらの車輪乗せ動作を先に行うかをどのように決定するか（決定についての思想））について、具体的に説明する。
前述したとおり（また、図９の第一ケースに示したとおり）、左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の準備動作は、左後車輪２３が前方向に右後車輪２４が後方向にそれぞれ移動するように他方の支持体としての後側車輪支持アーム４２が時計回りに回動する第二回動動作となるが、図１３の上左図の状況では、後側車輪支持アーム４２は、凸部５０の存在により、全く又は殆ど回動することができない。そのため、準備動作、すなわち、安定余裕Ｓが後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作、を仮に実行したとしても、安定余裕Ｓは全く又は殆ど増加しない。

一方で、図９の第三ケースに示したとおり、左後車輪２３を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の準備動作は、右前車輪２２が前方向に左前車輪２１が後方向にそれぞれ移動するように他方の支持体としての前側車輪支持アーム４０が反時計回りに回動する第二回動動作となるが、図１３の上左図の状況で、前側車輪支持アーム４０は、問題なく回動することができる。そのため、準備動作、すなわち、安定余裕Ｓが前側車輪支持アーム４０の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作、を仮に実行した場合に、安定余裕Ｓは適切に増加する。

このことにより、左後車輪２３を凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の当該準備動作を仮に実行したときの安定余裕Ｓは、左前車輪２１を凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の当該準備動作を仮に実行したときの安定余裕Ｓよりも大きくなる。したがって、本実施の形態においては、安定余裕Ｓが前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を準備動作として仮に実行したときの該安定余裕Ｓが最も大きくなる車輪２０、つまり、左後車輪２３について、最初に車輪乗せ動作を行うこととなる。

なお、上記においては、左前車輪２１及び左後車輪２３が凸部５０に差し掛かる場合（図９の第一ケースの準備動作において発生し得る場合）について説明したが、右前車輪２２及び右後車輪２４が凸部５０に差し掛かる場合（図９の第二ケースの準備動作において発生し得る場合）、左後車輪２３及び右前車輪２２が凸部５０に差し掛かる場合（図９の第三ケースの準備動作において発生し得る場合）、右後車輪２４及び左前車輪２１が凸部５０に差し掛かる場合（図９の第四ケースの準備動作において発生し得る場合）についても、同様の思想に基づいて、どちらの車輪２０について最初に車輪乗せ動作を行うかが決定される。

右前車輪２２及び右後車輪２４が凸部５０に差し掛かった際には、後側車輪支持アーム４２が、右後車輪２４について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、前側車輪支持アーム４０が、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

左後車輪２３及び右前車輪２２が凸部５０に差し掛かった際には、前側車輪支持アーム４０が、右前車輪２２について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、後側車輪支持アーム４２が、該車輪乗せ動作の準備動作として、右後車輪２４が前方向に、左後車輪２３が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

右後車輪２４及び左前車輪２１が凸部５０に差し掛かった際には、前側車輪支持アーム４０が、左前車輪２１について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、後側車輪支持アーム４２が、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

図１４は、２つの車輪２０のうちのどちらについて最初に車輪乗せ動作を行うかを表に纏めたものである。

図１３の例に戻って説明を続ける。左後車輪２３について最初に車輪乗せ動作を行うにあたっては、その前に先ず、安定余裕Ｓを増加させるべく実際に当該車輪乗せ動作の準備動作が実行される。すなわち、前側車輪支持アーム４０が、左前車輪２１が後方向に、右前車輪２２が前方向に、それぞれ移動するように、換言すれば、上方から車１０を見たとき前側車輪支持アーム４０が反時計回りに回動するように、前述した回動軸２０２を支点とした第二回動動作（回動軸支点第二回動動作）を実行する（図１３の上左図→図１３の上中央図）。

準備動作が終了すると、コントローラー４００が、安定度判定処理及び歩幅判定処理を実施する。そして、前記安定余裕歩幅クリア判定が得られると、車輪乗せ動作が開始される。すなわち、後側車輪支持アーム４２が、左後車輪２３が上方向に移動するように前記第一回動動作を、左後車輪２３が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、左後車輪２３を上げて凸部５０に乗せる（図１３の上中央図→図１３の上右図）。

なお、図７に示した例においては、車輪乗せ動作における第二回動動作として車輪支点第二回動動作を行っていたが、ここでは、図１３の上右図に示したように、回動軸支点第二回動動作が行われる。ただし、これに限定されるものではなく、車輪支点第二回動動作が実行されることとしてもよい。

上記車輪乗せ動作により左後車輪２３が凸部５０に乗ると、２つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった状態から１つの車輪２０である左前車輪２１のみが凸部５０に差し掛かった状態へ移行する。したがって、ここからの車１０の動作は、図７に示した例とほぼ同様となる。

すなわち、左前車輪２１についての車輪乗せ動作の前に当該車輪乗せ動作の準備動作が実行される（図１３の上右図→図１３の下左図）。すなわち、後側車輪支持アーム４２が、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように、換言すれば、上方から車１０を見たときに後側車輪支持アーム４２が時計回りに回動するように、回動軸支点第二回動動作を実行する。なお、図１３の上右図における車１０の状態と図１３の下左図における車１０の状態間の差異が殆どないが、これは、後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲の制限により第二回動動作における回動角度が微小となっているためである。

準備動作が終了すると、コントローラー４００が、安定度判定処理及び歩幅判定処理を実施するが、これらの処理は、車輪乗せ動作の直前に行われるため、先ず、前側車輪支持アーム４０を、左前車輪２１が前方向に移動するように、右前車輪２２を支点とした第二回動動作を、左前車輪２１が凸部５０に接触するまで実行する（図１３の下左図→図１３の下中央図）。そして、このタイミングで、安定度判定処理及び歩幅判定処理を実施し、前記安定余裕歩幅クリア判定が得られると、車輪乗せ動作が開始される。すなわち、前側車輪支持アーム４０が、左前車輪２１が上方向に移動するように第一回動動作を、左前車輪２１が前方向に移動するように第二回動動作を、それぞれ実行することにより、左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる（図１３の下中央図→図１３の下右図）。

＜３つの車輪２０が凸部に差し掛かったときの車輪乗せ動作について＞
前述したとおり、２つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際に、一方の車輪２０の車輪乗せ動作を行ってから、他方の車輪２０の車輪乗せ動作を行うが、当該一方の車輪２０の車輪乗せ動作の準備動作として第二回動動作を実行する際に、第二回動動作により前方に運ばれる車輪２０が新たな凸部に差し掛かってしまう状況が生じ得る。そして、このような場合には、３つの車輪２０が凸部に差し掛かった状態となる。

例を挙げて具体的に説明すると、前述したとおり、左前車輪２１と左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった際には（図１３の上左図参照）、先ず、当該左後車輪２３を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を実行する（図１３の上右図参照）。そして、かかる車輪乗せ動作の前には、前側車輪支持アーム４０が、準備動作として、右前車輪２２が前方向に移動するように第二回動動作を実行する（図１３の上左図→図１３の上中央図）。

ここで、図１３においては、右前車輪２２の前方に障害物が存在しないため、前側車輪支持アーム４０は第二回動動作を適切に実行することが可能である。しかしながら、右前車輪２２の前方に凸部５０が存在する場合もあり、この場合には、左前車輪２１及び左後車輪２３だけではなく右前車輪２２も凸部５０に差し掛かった状態となり、凸部５０が障害物となって十分な第二回動動作（すなわち、準備動作）が実行不可能となる。

ここでは、このように３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときに、以降の車輪乗せ動作がどのように実行されるかについて説明する。

なお、図１４に示したように、凸部５０に差し掛かった車輪２０が左前車輪２１及び左後車輪２３である第一ケースにおいては、左後車輪２３について車輪乗せ動作が最初に行われ、かかる車輪乗せ動作の準備動作の際には、前側車輪支持アーム４０が、第二回動動作を実行することにより、右前車輪２２が前方向に移動する（図９の第３ケース参照）。

また、凸部５０に差し掛かった車輪２０が右前車輪２２及び右後車輪２４である第二ケースにおいては、右後車輪２４について車輪乗せ動作が最初に行われ、かかる車輪乗せ動作の準備動作の際には、前側車輪支持アーム４０が、第二回動動作を実行することにより、左前車輪２１が前方向に移動する（図９の第４ケース参照）。

また、凸部５０に差し掛かった車輪２０が右前車輪２２及び左後車輪２３である第三ケースにおいては、右前車輪２２について車輪乗せ動作が最初に行われ、かかる車輪乗せ動作の準備動作の際には、後側車輪支持アーム４２が、第二回動動作を実行することにより、右後車輪２４が前方向に移動する（図９の第２ケース参照）。

また、凸部５０に差し掛かった車輪２０が左前車輪２１及び右後車輪２４である第四ケースにおいては、左前車輪２１について車輪乗せ動作が最初に行われ、かかる車輪乗せ動作の準備動作の際には、後側車輪支持アーム４２が、第二回動動作を実行することにより、左後車輪２３が前方向に移動する（図９の第１ケース参照）。

そのため、図１４の第一ケースにおいては、３つの車輪２０として右後車輪２４以外の車輪２０が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第二ケースにおいては、３つの車輪２０として左後車輪２３以外の車輪２０が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第三ケースにおいては、３つの車輪２０として左前車輪２１以外の車輪２０が凸部５０に差し掛かる可能性があり、第四ケースにおいては、３つの車輪２０として右前車輪２２以外の車輪２０が凸部５０に差し掛かる可能性がある。

以下では、これらの図１４の４つのケースのうち、主として第一ケースについて、図１５を用いて説明する。図１５は、３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かったときの車輪乗せ動作を説明するための説明概念図である。

図１５の左図には、左前車輪２１と左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった際に、左後車輪２３を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を実行する前に、前側車輪支持アーム４０が、準備動作として、右前車輪２２が前方向に移動するように第二回動動作を実行しようとしたが、右前車輪２２の前方に凸部５０が存在していたため、左前車輪２１と左後車輪２３と右前車輪２２が凸部５０に差し掛かった状態となったときの様子が示されている。

かかる場合には、左前車輪２１と左後車輪２３と右前車輪２２を最終的には凸部５０に乗せる必要があるが、これらを平行実施するのではなく、車輪乗せ動作は順番に行われることとなる。そして、本実施の形態においては、前述した安定余裕Ｓが前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を準備動作として仮に実行したときの該安定余裕Ｓが最も大きくなる車輪２０について、最初に車輪乗せ動作を行う。

このこと（すなわち、左前車輪２１と左後車輪２３と右前車輪２２のうちのどの車輪乗せ動作を最初に行うかをどのように決定するか（決定についての思想））について、具体的に説明する。
前述したとおり（また、図９の第三ケースに示したとおり）、左後車輪２３を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の準備動作は、右前車輪２２が前方向に左前車輪２１が後方向にそれぞれ移動するように他方の支持体としての前側車輪支持アーム４０が反時計回りに回動する第二回動動作となるが、図１５の左図の状況では、前側車輪支持アーム４０は、凸部５０の存在により、全く又は殆ど回動することができない。そのため、準備動作、すなわち、安定余裕Ｓが前側車輪支持アーム４０の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作、を仮に実行したとしても、安定余裕Ｓは全く又は殆ど増加しない。

同様に、図９の第一ケースに示したとおり、左前車輪２１を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の準備動作は、左後車輪２３が前方向に右後車輪２４が後方向にそれぞれ移動するように他方の支持体としての後側車輪支持アーム４２が時計回りに回動する第二回動動作となるが、図１５の左図の状況では、後側車輪支持アーム４２は、凸部５０の存在により、全く又は殆ど回動することができない。そのため、準備動作、すなわち、安定余裕Ｓが後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作、を仮に実行したとしても、安定余裕Ｓは全く又は殆ど増加しない。

一方で、図９の第二ケースに示したとおり、右前車輪２２を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の準備動作は、右後車輪２４が前方向に左後車輪２３が後方向にそれぞれ移動するように他方の支持体としての後側車輪支持アーム４２が反時計回りに回動する第二回動動作となるが、図１５の左図の状況で、後側車輪支持アーム４２は、問題なく回動することができる。そのため、準備動作、すなわち、安定余裕Ｓが後側車輪支持アーム４２の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作、を仮に実行した場合に、安定余裕Ｓは適切に増加する。

このことにより、右前車輪２２を凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の当該準備動作を仮に実行したときの安定余裕Ｓは、左後車輪２３や左前車輪２１を凸部５０に乗せる車輪乗せ動作の当該準備動作を仮に実行したときの安定余裕Ｓよりも大きくなる。したがって、本実施の形態においては、安定余裕Ｓが前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を準備動作として仮に実行したときの該安定余裕Ｓが最も大きくなる車輪２０、つまり、右前車輪２２について、最初に車輪乗せ動作を行うこととなる。

なお、上記においては、右後車輪２４以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かる場合（図１４の第一ケースの準備動作において発生し得る場合）について説明したが、左後車輪２３以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かる場合（図１４の第二ケースの準備動作において発生し得る場合）、左前車輪２１以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かる場合（図１４の第三ケースの準備動作において発生し得る場合）、右前車輪２２以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かる場合（図１４の第四ケースの準備動作において発生し得る場合）についても、同様の思想に基づいて、どの車輪２０について最初に車輪乗せ動作を行うかが決定される。

左後車輪２３以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前側車輪支持アーム４０が、左前車輪２１について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、後側車輪支持アーム４２が、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

左前車輪２１以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、後側車輪支持アーム４２が、右後車輪２４について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、前側車輪支持アーム４０が、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

右前車輪２２以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、後側車輪支持アーム４２が、左後車輪２３について最初に車輪乗せ動作を行う（この際には、前側車輪支持アーム４０が、該車輪乗せ動作の準備動作として、右前車輪２２が前方向に、左前車輪２１が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行する）。

図１６は、３つの車輪２０のうちのどれについて最初に車輪乗せ動作を行うかを表に纏めたものである。

図１５の例に戻って説明を続ける。右前車輪２２について最初に車輪乗せ動作を行うにあたっては、その前に先ず、安定余裕Ｓを増加させるべく実際に当該車輪乗せ動作の準備動作が実行される。すなわち、後側車輪支持アーム４２が、左後車輪２３が後方向に、右後車輪２４が前方向に、それぞれ移動するように、換言すれば、上方から車１０を見たとき後側車輪支持アーム４２が反時計回りに回動するように、前述した回動軸支点第二回動動作を実行する（図１５の左図→図１５の中央図）。

準備動作が終了すると、コントローラー４００が、安定度判定処理及び歩幅判定処理を実施する。そして、前記安定余裕歩幅クリア判定が得られると、車輪乗せ動作が開始される。すなわち、前側車輪支持アーム４０が、右前車輪２２が上方向に移動するように前記第一回動動作を、右前車輪２２が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、右前車輪２２を上げて凸部５０に乗せる（図１５の中央図→図１５の右図）。

上記車輪乗せ動作により右前車輪２２が凸部５０に乗ると、３つの車輪である左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった状態から２つの車輪２０である左前車輪２１及び左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった状態へ移行する。したがって、ここからの車１０の動作は、図１３に示した例とほぼ同様となる。

つまり、図１３に６つに分けて示した手順が順番に実行され、最終的には３つの車輪２０についての車輪乗せ動作が完了する。

＝＝＝本実施の形態に係る車１０の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態に係る車１０は、４つの車輪２０である左前車輪２１、右前車輪２２、左後車輪２３、右後車輪２４と、２つの車輪支持アーム３８である前側車輪支持アーム４０及び後側車輪支持アーム４２であって、該前側車輪支持アーム４０は長手方向両端部にて左前車輪２１及び右前車輪２２を回転可能に支持し、該後側車輪支持アーム４２は長手方向両端部にて左後車輪２３及び右後車輪２４を回転可能に支持する前側車輪支持アーム４０及び後側車輪支持アーム４２と、を有することとした。そして、２つの車輪支持アーム３８の各々は、車輪２０が上下方向に移動するように回動する第一回動動作と、車輪２０が前後方向に移動するように回動する第二回動動作と、を実行可能であり、４つの車輪２０のうちの少なくとも一の車輪２０が路面上の凸部５０に差し掛かった際に、該一の車輪２０を支持する前記２つの車輪支持アーム３８のうちの一方の車輪支持アーム３８が、該一の車輪２０が上方向に移動するように第一回動動作を、該一の車輪２０が前方向に移動するように第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪２０を上げて凸部５０に乗せる車輪乗せ動作を行うこととした。

そして、２つの車輪支持アーム３８のうちの他方の車輪支持アーム３８は、車輪乗せ動作の準備動作として、上げられた一の車輪２０以外の３つの車輪２０で車１０が支持されるときの前記車１０の安定度を増加させるように、第二回動動作を実行して他方の車輪支持アーム３８により支持された車輪２０の路面上の位置を変更することとした。そのため、構成が簡易であり、かつ、安定性が高い車１０を実現することが可能となる。

すなわち、前述したとおり、当該車輪乗せ動作においては、前記一の車輪２０を上げることとなるため、この車輪２０以外の３つの車輪２０で車１０が支持されることとなる。そのため、車１０が倒れないように、車１０の安定性を考慮する必要がある。
一方で、車輪モードと脚モードの双方を実行できる車１０を簡易（シンプル）に実現したいという要請がある。

したがって、前記安定性を適切なものとするために特別な機構を車１０に設けるのは、当該要請に反することとなる。例えば、車１０の重心の位置を変えるための重しと当該重しを移動（例えば、スライド）させて当該重心の位置を変化させる機構を車１０に搭載し、車輪乗せ動作の前に、適切な安定性を得るため当該機構により重心を移動させることが考えられる。しかしながら、このような機構を車１０に設けると、車１０の構成が複雑になる。

これに対し、本実施の形態においては、既存の車輪支持アーム３８の回動機構を用いて、車輪乗せ動作における安定性を向上させることができる。したがって、特別な機構を車１０に設ける必要がなく、構成が簡易であり、かつ、安定性が高い車１０を実現することが可能となる。

また、本実施の形態において、前記他方の車輪支持アーム３８は、前記準備動作として、安定余裕Ｓが他方の車輪支持アーム３８の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する前記第二回動動作を実行することとしたため、安定性がより高い車１０を実現することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、前記一の車輪２０が左前車輪２１である場合には、前記他方の車輪支持アーム３８は、準備動作として、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行し、前記一の車輪２０が右前車輪２２である場合には、前記他方の車輪支持アーム３８は、準備動作として、左後車輪２３が後方向に、右後車輪２４が前方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行し、前記一の車輪２０が左後車輪２３である場合には、前記他方の車輪支持アーム３８は、準備動作として、左前車輪２１が後方向に、右前車輪２２が前方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行し、前記一の車輪２０が右後車輪２４である場合には、前記他方の車輪支持アーム３８は、準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように第二回動動作を実行することとした。

そのため、当該一の車輪２０が４つの車輪２０のうちのどの車輪２０であっても、４つの車輪２０の各々毎に異なる（各々に特化した）準備動作が実行されることにより、車１０の安定性を高くすることが可能となる。

また、上記実施の形態においては、前記準備動作としての前記第二回動動作の実行により変更される車輪２０の路面上の位置に基づいて、安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを判定するコントローラー４００を備え、コントローラー４００が、安定余裕Ｓが閾値よりも大きいと判定したときのみ、前記一方の車輪支持アーム３８が車輪乗せ動作を開始することとした。

そのため、既存の車輪支持アーム３８の回動機構を用いて安定余裕Ｓを増加させた結果、当該安定余裕Ｓが増加した状態において、車輪乗せ動作開始判断のための安定余裕判定処理が実行できるので、車１０の安定余裕Ｓを閾値よりも大きくして車輪乗せ動作における車１０の安定性を所望のものとすることが、車１０の構成を複雑にすることなく、容易にできるようになる。

また、上記実施の形態においては、４つの車輪２０のうちの２つ又は３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、安定余裕Ｓが前記他方の車輪支持アーム３８の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する第二回動動作を準備動作として仮に実行したときの該安定余裕Ｓが最も大きくなる車輪２０について、最初に車輪乗せ動作を行うこととした。
そのため、安定性がより一層高い車１０を実現することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、４つの車輪２０のうちの左前車輪２１及び左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、左後車輪２３について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が後方向に、右前車輪２２が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの右前車輪２２及び右後車輪２４が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、右後車輪２４について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの左前車輪２１及び右後車輪２４が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、左前車輪２１について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの右前車輪２２及び左後車輪２３が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、右前車輪２２について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が後方向に、右後車輪２４が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することとした。
そのため、凸部５０に差し掛かった車輪２０がどの２つの車輪２０であっても、状況に応じて最適な順番で車輪乗せ動作が実行され、安定性がより一層高い車１０を実現することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、４つの車輪２０のうちの左前車輪２１以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、右後車輪２４について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が前方向に、右前車輪２２が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの右前車輪２２以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、左後車輪２３について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左前車輪２１が後方向に、右前車輪２２が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの左後車輪２３以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、左前車輪２１について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が前方向に、右後車輪２４が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、４つの車輪２０のうちの右後車輪２４以外の３つの車輪２０が凸部５０に差し掛かった際には、前記一方の車輪支持アーム３８は、右前車輪２２について最初に車輪乗せ動作を行い、前記他方の車輪支持アーム３８は、該車輪乗せ動作の準備動作として、左後車輪２３が後方向に、右後車輪２４が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することとした。
そのため、凸部５０に差し掛かった車輪２０がどの３つの車輪２０であっても、状況に応じて最適な順番で車輪乗せ動作が実行され、安定性がより一層高い車１０を実現することが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

上記実施の形態に係るコントローラー４００は、前記準備動作としての前記第二回動動作の実行により変更される車輪２０の路面上の位置に基づいて、安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを、前記車１０の重心から鉛直方向に下ろした仮想線が、前記一の車輪１０以外の３つの車輪１０の各々が前記路面と接する接地点を結ぶ三角形の内部と交わるか否かによって判定することとした。しかしながら、安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを判定する方法は、これに限定されるものではなく、他の方法でも構わない。

ただし、簡便な方法で、安定余裕Ｓが閾値より大きいか否かを判定することができる点で上記実施の形態の方が望ましい。

１０ 車
１２ 車体
１４ ケーシング
１６ 載置台
１８ 台支持アーム
２０ 車輪
２１ 左前車輪
２２ 右前車輪
２３ 左後車輪
２４ 右後車輪
３０ モーター
３１ 左前モーター
３２ 右前モーター
３３ 左後モーター
３４ 右後モーター
３８ 車輪支持アーム
４０ 前側車輪支持アーム
４２ 後側車輪支持アーム
５０ 凸部
１００ 第一アクチュエーター
１０２ アーム支持部
１０４ 駆動モーター
１０６ 駆動力伝達部
１１０ 第一アクチュエーター
２００ 第二アクチュエーター
２０１ 駆動モーター
２０２ 回動軸
２０３ 駆動力伝達部
２０３ａ 駆動プーリー
２０３ｂ ベルト
２０３ｃ 従動プーリー
２０３ｄ 軸
２０４ 連結部
２０５ アクチュエーター保持部
２０５ａ 上端部
２０５ｂ 下端部
２０６ 軸着部
２０７ 下軸
２０７ａ 軸部
２０７ｂ 固定部
２１０ 第二アクチュエーター
３００ 第三アクチュエーター
３０２ 駆動モーター
３０４ 回動軸
３０６ 駆動力伝達部
４００ コントローラー
４０２ ＣＰＵ
４０４ メモリー
４０６ 制御回路
５００ 姿勢センサ
５１０ 内界センサ

Claims (8)

1. ４つの車輪である左前車輪、右前車輪、左後車輪、右後車輪と、
   ２つの支持体である前側支持体及び後側支持体であって、該前側支持体は長手方向両端部にて前記左前車輪及び前記右前車輪を回転可能に支持し、該後側支持体は長手方向両端部にて前記左後車輪及び前記右後車輪を回転可能に支持する前側支持体及び後側支持体と、を有し、
   前記２つの支持体の各々は、車輪が上下方向に移動するように回動する第一回動動作と、車輪が前後方向に移動するように回動する第二回動動作と、を実行可能であり、
   前記４つの車輪のうちの少なくとも一の車輪が路面上の凸部に差し掛かった際に、該一の車輪を支持する前記２つの支持体のうちの一方の支持体が、該一の車輪が上方向に移動するように前記第一回動動作を、該一の車輪が前方向に移動するように前記第二回動動作を、それぞれ実行することにより、該一の車輪を上げて前記凸部に乗せる車輪乗せ動作を行う車であって、
   前記２つの支持体のうちの他方の支持体は、前記車輪乗せ動作の準備動作として、上げられた前記一の車輪以外の３つの車輪で前記車が支持されるときの前記車の安定度を増加させるように、前記第二回動動作を実行して前記他方の支持体により支持された車輪の前記路面上の位置を変更することを特徴とする車。
2. 請求項１に記載の車であって、
   前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記安定度が前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する前記第二回動動作を実行することを特徴とする車。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車であって、
   前記一の車輪が前記左前車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記一の車輪が前記右前車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記一の車輪が前記左後車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記一の車輪が前記右後車輪である場合には、前記他方の支持体は、前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することを特徴とする車。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車であって、
   前記準備動作としての前記第二回動動作の実行により変更される前記車輪の前記路面上の位置に基づいて、前記安定度が閾値より大きいか否かを判定するコントローラーを備え、
   前記コントローラーが、前記安定度が前記閾値よりも大きいと判定したときのみ、前記一方の支持体が前記車輪乗せ動作を開始することを特徴とする車。
5. 請求項４に記載の車であって、
   前記コントローラーは、前記位置に基づいて、前記安定度が閾値より大きいか否かを、
   前記車の重心から鉛直方向に下ろした仮想線が、前記一の車輪以外の３つの車輪の各々が前記路面と接する接地点を結ぶ三角形の内部と交わるか否かによって判定することを特徴とする車。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車であって、
   前記４つの車輪のうちの２つ又は３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、
   前記一方の支持体は、
   前記安定度が前記他方の支持体の回動可能範囲の中で最も高くなる回動位置まで回動する前記第二回動動作を前記準備動作として仮に実行したときの該安定度が最も大きくなる車輪について、
   最初に前記車輪乗せ動作を行うことを特徴とする車。
7. 請求項６に記載の車であって、
   前記４つの車輪のうちの前記左前車輪及び前記左後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記右前車輪及び前記右後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記左前車輪及び前記右後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記右前車輪及び前記左後車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することを特徴とする車。
8. 請求項６又は請求項７に記載の車であって、
   前記４つの車輪のうちの前記左前車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が前方向に、前記右前車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記右前車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左後車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左前車輪が後方向に、前記右前車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記左後車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記左前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が前方向に、前記右後車輪が後方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行し、
   前記４つの車輪のうちの前記右後車輪以外の３つの車輪が前記凸部に差し掛かった際には、前記一方の支持体は、前記右前車輪について最初に前記車輪乗せ動作を行い、前記他方の支持体は、該車輪乗せ動作の前記準備動作として、前記左後車輪が後方向に、前記右後車輪が前方向に、それぞれ移動するように前記第二回動動作を実行することを特徴とする車。

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