JPH0741257A - 無人車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋回動作や方向転換動作を円滑に行うことを
可能とすると共に、路面の状況如何に関わらず的確な走
行を可能とする。 【構成】 無人車両１を、車体２に垂設した支持軸９の
回りに回転自在なケーブルドラム８と、ケーブルドラム
８を回転駆動するドラム駆動モータ１１と、支持軸９の
回りに回転自在な台座７と、台座７に一体に配設された
ガイドアーム１２と、ガイドアーム１２が一体化された
台座７を回転駆動する台座モータ１０と、ガイドアーム
内のケーブル張力を検出する張力検出用ポテンショメー
タ２９と、ガイドアーム先端部のケーブルの横方向への
振れを検出する振れ検出用ポテンショメータ５７と、両
ポテンショメータ２９，５７の検出出力に基づきドラム
駆動モータ１１，台座駆動モータ１０を独立して駆動制
御する制御部５４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無人車両に係り、特
に、所定の操縦装置へ接続したケーブルを介して遠隔操
縦される無人車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の操縦装置へ接続したケーブ
ルを介して遠隔操縦される無人車両としては、例えば図
１７或いは図１８に示す無人車両が開発されている。図
１７に示す無人車両（履帯車両）は、ケーブルＣの巻取
／繰出を行うケーブルドラム１００を、車体１０１の上
面部に横置き状態（ドラム回転軸が水平状態）に支持部
材１０２，１０３を介して固定すると共に、ケーブルＣ
をガイドするガイドアーム１０４を、車体１０１の後端
部に支持軸１０５を介して車体幅方向へ回動自在に装着
したものであり、前輪１０６，後輪１０７及び両輪に掛
け渡したベルト１０８から成る右側キャタピラ（登録商
標）１０９，左側キャタピラ１１０により走行するよう
になっている。

【０００３】また、図１８に示す無人車両は、ケーブル
Ｃの巻取／繰出を行うケーブルドラム１１１を、車体１
１２の上面部に横置き状態（ドラム回転軸が水平状態）
に支持部材１１３，１１４を介して固定すると共に、ケ
ーブルＣをガイドするガイドアーム１１５を、車体１１
２の後端部に支持軸１１６を介して車体幅方向へ回動自
在に装着したものであり、前輪１１７（他方の前輪は図
示略），後輪１１８，１１９により走行するようになっ
ている。前述した各無人車両の走行時には、ガイドアー
ム先端部から繰出したケーブルを地面上に置きながら走
行するようになっている。

【０００４】上記図１７の無人車両（履帯車両）が超信
地旋回（車両が停止状態で行う旋回）する場合は、図１
９（ａ）〜（ｄ）に示す如く、超信地旋回動作に応じて
ガイドアーム１０４を回動させるようになっている。ま
た、上記図１８の無人車両が例えば右側へ方向転換する
場合は、図２０（ａ）〜（ｃ）に示す如く、方向転換動
作に応じてガイドアーム１１５を車体１１２の右側後輪
方向へ回動させることにより、無人車両が走行した経路
上へケーブルＣを置いて行くようになっている。

【０００５】他方、例えば特願平５−６２８８４号に記
載の如く、無人車両の後端部に自重で地面上へ垂下する
上下方向へ回動自在なガイドアームを装着すると共に、
ガイドアームの後端部（地面側）に回転自在な圧着ロー
ラを配設し、車両走行時には圧着ローラによりケーブル
を地面上へ圧着しながら当該ケーブルを車両走行経路上
へ置いて行くようにした無人車両も開発されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術には、下記各項の問題があった。 上記図１７に示した無人車両（履帯車両）では、ケー
ブルドラムは車体に固定した状態でガイドアームのみを
車体の動きに応じて回動させる構造であると共に，ガイ
ドアームの回動角度には制限があるため、前述した超信
地旋回時においては、図１９（ｄ）に示す如くケーブル
がキャタピラで踏まれたりケーブルにねじれが発生する
虞れがあり、円滑な超信地旋回を行うことができない場
合が生ずる問題があった。 上記図１８に示した無人車両では、車両の方向転換動
作に応じて単にガイドアームを車体幅方向へ回動させる
だけであるため、ガイドアーム後端部から垂下したケー
ブルの車体幅方向への動きに当該ガイドアームを的確に
追従させることができず、この結果、前進走行時にケー
ブルを車両走行経路に沿って置いて行くことができなく
なる場合が生じ、後進走行時（帰還時）には前進走行時
の経路に沿って後退させることができない問題があっ
た。 上記特願平５−６２８８４号に記載の無人車両では、
圧着ローラによりケーブルを地面上へ圧着しながら当該
ケーブルを車両走行経路上へ置いて行く構造であるた
め、例えば凹凸や段差等がある不整地の走行時には、ケ
ーブルを地面上に圧着することが難しく、上記と同様
の問題が発生すると共に円滑な走行ができない問題があ
った。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、旋回動作や方向転換動作を円滑に行うこ
とを可能とすると共に、路面の状況如何に関わらず的確
な走行を可能とした無人車両の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体に垂直状
態に装備された支持軸に回転自在に支持され，一端が車
体外の定位置に接続されたケーブルの巻取／繰出を行う
ケーブルドラムと、該ケーブルドラムを回転駆動するド
ラム駆動モータと、前記ケーブルドラムの下方部に配設
され，前記支持軸に回転自在に支持された台座と、該台
座を回転駆動する台座駆動モータと、前記台座に一体に
配設され，前記ケーブルドラムから繰出されたケーブル
をガイドするガイドアームとを具備する構成としてい
る。これにより、前述した目的を達成しようとするもの
である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、ケーブルドラムと，ガイドア
ームが一体化された台座とを支持軸に回転自在に各々配
設すると共に，ドラム駆動モータ及び台座駆動モータを
各々配設した構造であるため、ケーブルドラムと，ガイ
ドアームが一体化された台座とを各々独立して回転させ
ることが可能となる。この結果、例えば無人車両の旋回
時には、車体の旋回方向に応じてガイドアームが一体化
された台座を回転させると共に，ケーブルドラムも回転
させれば、従来のようにガイドアーム後端部から地面へ
垂下したケーブルに旋回動作に伴いねじれが発生したり
する等の不具合を解消でき、円滑な旋回動作を行うこと
が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を適用してなる各実施例を図面
に基づいて説明する。

【００１１】（１）第１実施例。 本第１実施例における無人車両（履帯車両）の構成を図
１乃至図４に基づき説明すると、無人車両１は、車体２
の両側部に各々装備した前輪３，後輪４及び両輪の間に
掛け渡したベルト５から構成される１対のキャタピラ６
により走行するものであり、所定の操縦装置（図示略）
へ接続されたケーブルＣを介して遠隔操縦されるように
なっている。車体２の上面部には、後述のガイドアーム
１２が一体に装着された円板状の台座７が回転自在に配
設されると共に、台座７の上面部には、ケーブルＣの巻
取／繰出を行う縦置構造（ドラム支持軸が垂直状態）の
ケーブルドラム８が回転自在に配設されている。

【００１２】台座７及びケーブルドラム８の中央部の上
下方向に貫通状態に形成された空間部には、車体２の上
面部に固定状態に垂設された支持軸９が貫通状態で配置
されており、台座７を貫通した支持軸９及び台座内周部
には、ガイドアーム１２が一体化された台座７を車体上
面と平行に回転させる直接駆動式の台座駆動モータ１０
が配設されている。また、ケーブルドラム８を貫通した
支持軸９及びケーブルドラム内周部には、ケーブルドラ
ム８を車体上面と平行に回転させる直接駆動式のドラム
駆動モータ１１が配設されている。

【００１３】台座駆動モータ１０には、当該モータ１０
の回転数を検出する台座用回転数検出センサ５９（図４
参照）が付設され、ドラム駆動モータ１１には、当該モ
ータ１１の回転数を検出するドラム用回転数検出センサ
５８（図４参照）が付設されている。台座７は、台座駆
動モータ１０により支持軸９を中心として回転駆動さ
れ、ケーブルドラム８は、ドラム駆動モータ１１により
支持軸９を中心として回転駆動されるようになってい
る。この場合、ガイドアーム１２が一体化された台座７
とケーブルドラム８とは、図１矢印で示す如く、各々独
立して回転駆動されるようになっている。

【００１４】ここで、ケーブルドラム８及び台座７等の
内部構造を図２に基づき詳述すると、支持軸９の台座側
部分の外周部には、ステータ１０Ａが固定されると共
に、台座７の内周部のステータ１０Ａとの対向箇所に
は、ロータ１０Ｂが固定されており、ステータ１０Ａ及
びロータ１０Ｂが直接駆動式の台座駆動モータ１０を構
成している。更に、支持軸９の台座側部分の外周部と台
座７の内周部との間には、１対の軸受６０，６１が台座
駆動モータ１０を挟む状態で配設されており、これによ
り、台座７は、支持軸９の回りに回転自在に支持されて
いる。

【００１５】また、支持軸９のケーブルドラム側部分の
外周部には、ステータ１１Ａが固定されると共に、ケー
ブルドラム８の内周部のステータ１１Ａとの対向箇所に
は、ロータ１１Ｂが固定されており、ステータ１１Ａ及
びロータ１１Ｂが直接駆動式のドラム駆動モータ１１を
構成している。更に、支持軸９のケーブルドラム側部分
の外周部とケーブルドラム８の内周部との間には、１対
の軸受６２，６３がドラム駆動モータ１１を挟む状態で
配設されており、これにより、ケーブルドラム８は、支
持軸９の回りに回転自在に支持されている。

【００１６】台座駆動モータ１０の作動時には、支持軸
９の外周部に固定したステータ１０Ａの回りを台座７の
内周部に固定したロータ１０Ｂが回転し、これに伴い支
持軸９を中心としてガイドアーム１２が一体化された台
座７が回転するようになっている。また、ドラム駆動モ
ータ１１の作動時には、支持軸９の外周部に固定したス
テータ１１Ａの回りをケーブルドラム８の内周部に固定
したロータ１１Ｂが回転し、これに伴い支持軸９を中心
としてケーブルドラム８が回転するようになっている。

【００１７】また、ケーブルドラム８のケーブル繰出側
には、ガイドアーム１２が台座７に対し一体に配設され
ており、ガイドアーム１２は、台座７の回転と一体とな
って回転するようになっている。ガイドアーム１２の基
端部側の内部には、２本のガイド軸１３，１４が垂設さ
れており、ガイド軸１３には、トラバーサ１５が軸方向
へ移動自在に配設され、ガイド軸１４には、支持部材１
６が軸方向へ移動自在に配設されている。トラバーサ１
５と支持部材１６との間には、ケーブルＣを挟持する一
方向回転抵抗プーリ１７及び密着プーリ１８が回転軸
（図示略）を介して回転自在に配設されており、一方向
回転抵抗プーリ１７は、ケーブル繰出時にはケーブルＣ
を円滑に通過させ，ケーブル巻取時にはケーブルＣに適
度な摩擦力を付与するようになっている。

【００１８】トラバーサ１５を支持するガイド軸１３の
下端部に固定されたプーリ１９とドラム駆動モータ１１
に固定されたプーリ（図示略）との間には、無端のベル
ト２０が巻き掛けされており、トラバーサ１５は、ドラ
ム駆動モータ１１の回転駆動に伴いガイド軸１３に沿っ
て図中上下方向へ移動するようになっている。これによ
り、ケーブル巻取時には、ケーブルドラム８に対しケー
ブルＣを均一に巻取らせるようになっている。図中符号
２１はケーブルガイド用のプーリを示す。一方向回転抵
抗プーリ１７及び密着プーリ１８のケーブル繰出側に
は、ケーブルガイド用の１対のプーリ２２，２３が支持
部材２４等を介して回転自在に配設されている。

【００１９】更に、プーリ２２，２３のケーブル繰出側
には、第１張力検出用プーリ２５，第２張力検出用プー
リ２６，第１ステイ２７，第２ステイ２８，ポテンショ
メータ２９，第１調整用ネジ３０，第１圧縮バネ３１，
第２調整用ネジ３２，第２圧縮バネ３３，１対の補助プ
ーリ３４，３５，１対の補助プーリ３６，３７，補助プ
ーリ３８，基台３９等から構成されたケーブル張力検出
部４０が配設されている。

【００２０】ケーブル張力検出部４０のケーブル繰出側
には、ケーブルＣの地面垂下部分におけるたるみ調整用
の１対のプーリ４１，４２が配設されると共に、当該プ
ーリ４１には、プーリ駆動モータ４３が同軸に装着され
ており、プーリ駆動モータ４３を適宜回転駆動すること
により、ケーブルＣの地面への垂下部分のたるみ状態を
調整するようになっている。プーリ４１，４２のケーブ
ル繰出側，即ちガイドアーム１２の先端部の下方側に
は、ケーブル繰出用穴部４４が配設されており、ケーブ
ルＣは、ケーブル繰出用穴部４４を介してガイドアーム
１２の外部へ繰出され、地面上へ垂れ下がるようになっ
ている。

【００２１】更に、ガイドアーム１２の先端部には、当
該ガイドアーム１２の幅方向（図１矢印方向）へ回動自
在にケーブル支持部材５６が軸支されており、ケーブル
支持部材５６の下端部に一体に設けられた支持リング５
６Ａには、ガイドアーム１２のケーブル繰出用穴部４４
から繰出されたケーブルＣが挿通されている。ケーブル
支持部材５６の軸支箇所には、振れ検出用ポテンショメ
ータ５７が配設されており、車体２の旋回動作に伴うケ
ーブルＣの横方向への振れを検出し、後述の制御部５４
へ出力するようになっている。

【００２２】また、車体２の内部には、後述の制御部５
４及び記憶部５５等を収納した制御ボックス４５が設置
されており、制御部５４は、ケーブル張力検出部４０の
ポテンショメータ２９の出力に基づきドラム駆動モータ
１１の回転制御（巻取／繰出速度制御）を行うと共に、
振れ検出用ポテンショメータ５７の出力に基づき台座駆
動モータ１０の回転制御を行うようになっている。

【００２３】前述したケーブル張力検出部４０は、図３
に示す如く、基台３９の長手方向中央部には、凹部４６
が形成されており、凹部４６には、略Ｌ字状の第１ステ
イ２７の長手方向中央部の下方突出部４７が、軸受４８
を介して回動自在に配設されている。第１ステイ２７の
長手方向中央部の上方突出部４９には、凹部５０が形成
されており、凹部５０には、張力検出用ポテンショメー
タ２９の取付軸２９Ａが装着されている。略Ｌ字状の第
２ステイ２８の長手方向中央部には、孔部５１が形成さ
れており、孔部５１には、張力検出用ポテンショメータ
２９の下端部が嵌合している。第２ステイ２８は、第１
ステイ２７の長手方向中央部の上方突出部４９の外周部
に軸受５２を介して回動自在に配設されている。

【００２４】第１ステイ２７の一方の端部には、回転軸
２７Ａを介して第１張力検出用プーリ２５が回転自在に
支持されており、第１ステイ２７の他方の端部には、ネ
ジ穴２７Ｂが形成されると共に、ネジ穴２７Ｂには、バ
ネ張力調整用の第１調整用ネジ３０が螺合している。同
様に、第２ステイ２８の一方の端部には、回転軸２８Ａ
を介して第２張力検出用プーリ２６が回転自在に支持さ
れており、第２ステイ２８の他方の端部には、ネジ穴２
８Ｂが形成されると共に、ネジ穴２８Ｂには、バネ張力
調整用の第２調整用ネジ３２が螺合している。

【００２５】第１調整用ネジ３０の一方の端部には、第
１圧縮バネ３１の一方の端部が固定されると共に、第１
圧縮バネ３１の他方の端部は、基台３９に一体に設けら
れた突出部３９Ａの穴部３９Ｂに固定されている。同様
に、第２調整用ネジ３２の一方の端部には、第２圧縮バ
ネ３３の一方の端部が固定されると共に、第２圧縮バネ
３３の他方の端部は、基台３９に一体に設けられた突出
部３９Ａの穴部３９Ｂに固定されている。

【００２６】第１ステイ２７には、通常時は第１圧縮バ
ネ３１の作用により図１反時計方向へ回動するような力
が付与されており、ケーブルＣの張力の高低に応じて図
１矢印方向へ回動するようになっている。また、第２ス
テイ２８には、通常時は第２圧縮バネ３３の作用により
図１時計方向へ回動するような力が付与されており、ケ
ーブルＣの張力の高低に応じて図１矢印方向へ回動する
ようになっている。即ち、第１ステイ２７及び第２ステ
イ２８が形成する相対開き角度θが、ケーブル張力の高
低に応じて変化するため、相対開き角度θの変化に応じ
た電圧が張力検出用ポテンショメータ２９から後述の制
御部５４へ出力されるようになっている。

【００２７】更に、基台３９には、突出部３９Ａと反対
側に支持部材５３が装着され、支持部材５３には、回転
軸５３Ａを介して補助プーリ３８が回転自在に支持され
ている。基台３９の第１張力検出用プーリ２５の近傍に
は、支持部材３９Ｃが一体に設けられ、支持部材３９Ｃ
には、回転軸３９Ｄ，３９Ｅを介して補助プーリ３４，
３５が回転自在に支持されている。また、基台３９の第
２張力検出用プーリ２６の近傍には、支持部材３９Ｆが
一体に設けられ、支持部材３９Ｆには、回転軸３９Ｇ，
３９Ｈを介して補助プーリ３６，３７が回転自在に支持
されている。

【００２８】ケーブルドラム８から繰出されたケーブル
Ｃは、補助プーリ３４，３５により挟持され、第１張力
検出用プーリ２５，補助プーリ３８，第２張力検出用プ
ーリ２６により圧接状態でガイドされ、補助プーリ３
６，３７により挟持された後、プーリ４１，４２により
ガイドされガイドアーム１２のケーブル繰出用穴部４４
を介して外部へ導出されるようになっている。

【００２９】次に、本第１実施例における無人車両１の
主要部の制御系の構成を図４に基づき説明すると、制御
ボックス４５の内部には、制御部５４及び記憶部５５等
が収納されており、張力検出用ポテンショメータ２９
は、ケーブル張力の高低に応じて変化する第１ステイ２
７及び第２ステイ２８における相対開き角度θの変化に
対応した電圧を制御部５４へ出力し、振れ検出用ポテン
ショメータ５７は、車体２の旋回動作等に伴うケーブル
Ｃの横方向（車体幅方向）への振れに対応した電圧を制
御部５４へ出力するようになっている。

【００３０】ドラム用回転数検出センサ５８は、ドラム
駆動モータ１１の回転数を検出して検出信号を制御部５
４へ出力し、台座用回転数検出センサ５９は、台座駆動
モータ１０の回転数を検出して検出信号を制御部５４へ
出力するようになっている。制御部５４は、張力検出用
ポテンショメータ２９の出力とドラム用回転数検出セン
サ５８の出力とに基づき、補助プーリ３４，３５及び補
助プーリ３６，３７間のケーブル張力が所定張力となる
ようにドラム駆動モータ１１の回転数及び回転方向を制
御し、振れ検出用ポテンショメータ５７の出力と台座用
回転数検出センサ５９の出力とに基づき、ガイドアーム
１２がケーブルＣの動きに追従するように台座駆動モー
タ７の回転数及び回転方向を制御するようになってい
る。

【００３１】記憶部５５には、張力検出用ポテンショメ
ータ２９の検出データ，振れ検出用ポテンショメータ５
７の検出データ，ドラム用回転数検出センサ５８の検出
データ，台座用回転数検出センサ５９の検出データ等が
記憶されるようになっている。また、記憶部５５には、
補助プーリ３４，３５及び補助プーリ３６，３７間の適
正なケーブル張力に関するデータ，張力検出用ポテンシ
ョメータ２９の出力に応じたドラム駆動モータ１１の回
転数及び回転方向に関するデータ，振れ検出用ポテンシ
ョメータ５７の出力に応じた台座駆動モータ１０の回転
数及び回転方向に関するデータ等が予め記憶されてい
る。

【００３２】次に、上記構成による本第１実施例におけ
る無人車両の動作を説明する。

【００３３】例えば無人車両１の前進走行時において、
ガイドアーム１２の内部の張力検出用ポテンショメータ
２９は、補助プーリ３４，３５及び補助プーリ３６，３
７間におけるケーブルＣの張力の変動に伴う第１及び第
２ステイ２７，２８の相対開き角度を常時検出してお
り、検出信号を制御部５４へ出力する。又、ガイドアー
ム１２の後端部の振れ検出用ポテンショメータ５７は、
ケーブルＣの横方向（車体幅方向）への振れを常時検出
しており、検出信号を制御部５４へ出力する。

【００３４】制御部５４は、張力検出用ポテンショメー
タ２９の出力に基づき、例えば補助プーリ３４，３５及
び補助プーリ３６，３７間のケーブルＣにたるみが発生
したと判定すると、前記補助プーリ間のケーブル張力が
記憶部５５に予め記憶してある所定張力となるように、
ドラム駆動モータ１１を制御してケーブルドラム８をケ
ーブル巻取方向へ回転させる。これにより、前記補助プ
ーリ間のケーブル張力は所定張力に矯正される。

【００３５】また、制御部５４は、振れ検出用ポテンシ
ョメータ５７の出力に基づき、例えばガイドアーム１２
の先端部から地面上へ垂下したケーブルＣが車両進行方
向に対して左側へ振れたと判定すると、ガイドアーム１
２の動きがケーブルＣの振れに追従するように、台座駆
動モータ１０を制御して台座７を所定方向（図１時計方
向）へ回転させる。これにより、台座７に一体化された
ガイドアーム１２は、台座７の回転に伴い車両進行方向
に対して左側へ回動し、ケーブルＣの動きに追従する。

【００３６】他方、例えば無人車両１の超信地旋回（車
両が停止した状態での旋回）時において、車体２が当該
地点で例えば時計回りに超信地旋回動作を行うと、ガイ
ドアーム１２の先端部の振れ検出用ポテンショメータ５
７は、車体２の超信地旋回動作に伴うケーブルＣの振れ
に応じた検出信号を制御部５４へ出力する。制御部５４
は、ガイドアーム１２の動きがケーブルＣの振れに追従
するように、台座駆動モータ１０を制御して台座７を反
時計回りに回転させる。これにより、台座７に一体化さ
れたガイドアーム１２は、台座７と共に回転し、ケーブ
ルＣの動きに追従する。

【００３７】上述したように、本第１実施例によれば、
台座駆動モータ１０及びドラム駆動モータ１１により，
ガイドアーム１２が一体化された台座７及びケーブルド
ラム８を各々独立して回転駆動する構造としているた
め、例えば無人車両１を超信地旋回させる場合には、旋
回動作に伴うケーブルの動きに応じて台座７と一体にガ
イドアーム１２を回転させ，またケーブルドラム８も必
要に応じて回転させれば、従来の如く超信地旋回動作時
にケーブルにねじれが発生したりケーブルがキャタピラ
で踏まれる等の不具合を引き起こすことなく、円滑な超
信地旋回動作を行うことができる。

【００３８】また、本第１実施例によれば、無人車両１
の走行時には、張力検出用ポテンショメータ２９により
ガイドアーム１２内部のケーブルのたるみ度合いを常時
検出すると共に，振れ検出用ポテンショメータ５７によ
りガイドアーム１２先端部から地面上へ垂下したケーブ
ルの横方向への振れ度合いを常時検出し、各ポテンショ
メータ２９，５７の検出出力に基づきケーブルドラム８
によるケーブル巻取／繰出動作とガイドアーム１２の回
動動作とを制御するため、無人車両１の前進走行時には
走行経路の中心線に沿ってケーブルを置きながら前進で
き、また、後進走行時には前記走行経路に置かれている
ケーブルを巻取りながら後進することができ、この結
果、無人車両１の走行性の向上を図ることが可能とな
る。

【００３９】更に、本第１実施例によれば、ガイドアー
ム１２及び台座７回転用の台座駆動モータ１０とケーブ
ルドラム８回転用のドラム駆動モータ１１とを各々別個
に装備しているため、各モータ１０，１１の負担を軽減
することができると共に、小型化を図ることができ、こ
れにより、無人車両全体の小型化を推進することも可能
となる。

【００４０】更にまた、本第１実施例によれば、ケーブ
ルドラム８を車体上に垂設した支持軸９により回転自在
に支持する縦置構造とすると共に，ケーブルドラム８上
面部までの車高を低くした構造としているため、従来の
如くケーブルドラムの支持軸を水平状態とすると共に当
該ケーブルドラムを車体上に垂設した支持部材を介して
車体に配設した場合と比較し、車体２の重心位置を低く
することが可能となり、これにより、無人車両１の走行
性を向上させることが可能となる。

【００４１】（２）第２実施例。 本第２実施例における無人車両（履帯車両）の構成を図
５乃至図７に基づき説明すると、無人車両７１は、車体
７２の両側部に各々装備した前輪７３，後輪７４及び両
輪の間に掛け渡したベルト７５から構成される１対のキ
ャタピラ７６により走行するものであり、所定の操縦装
置（図示略）へ接続されたケーブルＣを介して遠隔操縦
されるようになっている。この場合、本第２実施例にお
ける後述のガイドアーム内部の構成及び制御系の構成
は、第１実施例と基本的に同様構成であるため、図示及
び説明を省略する。

【００４２】車体７２の上面部には、ガイドアーム７９
が一体に装着された円板状の台座７７が回転自在に配設
されると共に、台座７７の上面部には、ケーブルＣの巻
取／繰出を行う横置構造（ドラム支持軸が水平状態）の
ケーブルドラム７８が台座７７に一体に垂設された１対
の支持部材７７Ａに支持された支持軸７７Ｂを介して回
転自在に配設されている。また、ケーブルドラム７８の
内周部にはロータが配設されると共に、支持軸７７Ｂの
外周部にはステータが配設されており、これらロータ及
びステータが直接駆動式のドラム駆動モータ８３を構成
し、ケーブルドラム７８に対するケーブルＣの巻取／繰
出を行うようになっている。

【００４３】台座７７の中心部には、回転軸７７Ｃが配
設されており、車体７２の内部における台座７７の回転
軸７７Ｃと対向する箇所には、台座駆動モータ８０が配
設されると共に、台座駆動モータ８０の駆動軸（図示
略）は、台座７７の回転軸７７Ｃに対し同軸に連結され
ている。台座駆動モータ８０は、ガイドアーム７９が一
体化された台座７７及び当該台座７７の上部に支持され
たケーブルドラム７８を、車体上面と平行に回転駆動さ
せるようになっている。

【００４４】更に、ガイドアーム７９の先端部には、当
該ガイドアーム７９の幅方向（図７矢印方向）へ回動自
在にケーブル支持部材８１が軸支されており、ケーブル
支持部材８１の下端部に一体に設けられた支持リング８
１Ａには、ガイドアーム７９のケーブル繰出用穴部７９
Ａから繰出されたケーブルＣが挿通されている。ケーブ
ル支持部材８１の軸支箇所には、振れ検出用ポテンショ
メータ８２が配設されており、車体７２の旋回動作に伴
うケーブルＣの横方向への振れを検出し、制御部（図示
略）へ出力するようになっている。

【００４５】次に、上記構成による本第２実施例におけ
る無人車両の動作を図８及び図９に基づき説明する。

【００４６】例えば無人車両７１の超信地旋回時におい
て、車体７２が当該地点で図８（ａ）に示す如く時計回
りに超信地旋回動作を開始すると、ガイドアーム７９の
先端部の振れ検出用ポテンショメータ８２は、車体７２
の超信地旋回動作に伴うケーブルＣの振れに応じた検出
信号を制御部（図示略）へ出力する。

【００４７】制御部は、ガイドアーム７９の動きがケー
ブルＣの振れに追従するように、台座駆動モータ８０を
制御し、ガイドアーム７９が一体化された台座７７を図
８（ｂ），（ｃ）に示す如く反時計回りに回転させる。
この時、台座７７の上部に固定されたケーブルドラム７
８も台座７７と一体となって反時計回りに回転する。こ
れにより、ガイドアーム７９及びケーブルドラム７８
は、ケーブルＣの動きに追従する。この場合、ガイドア
ーム７９を充分な長さに設定しておけば、ケーブルＣの
ねじれ等の発生を防止できる。

【００４８】そして、車体７２が当該地点で元の位置か
ら１８０度旋回すると、ガイドアーム７９が一体化され
た台座７７及び台座７７の上部に固定されたケーブルド
ラム７８も、図８（ｄ）に示す如く元の位置から１８０
度回転する。この結果、車体７２の先端部から車両後進
方向へ繰出されていた状態にあったケーブルＣは、車体
７２の前端部から車両前進方向へ繰出された状態とな
る。これにより、無人車両７１の超信地旋回が完了す
る。

【００４９】上述した無人車両７１の超信地旋回動作に
伴う制御は図９に示す流れで行われる。即ち、振れ検出
用ポテンショメータ５７でガイドアーム７９先端部のケ
ーブルの車体幅方向への振れの度合いが計測されると
（ステップＳＡ１）、制御部は、計測値に基づきケーブ
ルに振れが無いか否か判定し（ステップＳＡ２）、振れ
が無い場合はステップＳＡ１へ戻り、振れが有る場合は
ケーブルの振れ方向を判定し（ステップＳＡ３）、振れ
方向へ台座駆動モータ８０を回転駆動する（ステップＳ
Ａ４）。これにより、車体７２上の台座７７，ガイドア
ーム７９，ケーブルドラム７８が一体となってケーブル
振れに追従して回転する。

【００５０】上述したように、本第２実施例によれば、
台座７７にガイドアーム７９を一体化し，台座７７の上
部にケーブルドラム７８を回転自在に支持すると共に，
台座７７を車体７２の上面と平行に回転自在とした構造
であるため、例えば例えば無人車両７１を超信地旋回さ
せる場合には、旋回動作に伴うケーブルの動きに応じて
台座７７を回転させれば、ガイドアーム７９及びケーブ
ルドラム７８も台座７７と一体に回転するため、従来の
如く超信地旋回動作時にケーブルにねじれが発生したり
ケーブルがキャタピラで踏まれる等の不具合を引き起こ
すことなく、円滑な超信地旋回動作を行うことができ
る。

【００５１】（３）第３実施例。 本第３実施例における無人車両の構成を図１０乃至図１
１に基づき説明すると、無人車両９１は、車体９２の両
側部に各々装備した操舵輪（図示略），駆動輪９３によ
り走行するものであり、所定の操縦装置（図示略）へ接
続されたケーブルＣを介して遠隔操縦されるようになっ
ている。この場合、本第３実施例における後述のガイド
アーム内部の構成及び制御系の構成は、第１実施例と同
様構成であるため、図示及び説明を省略する。

【００５２】車体９２の上面部には、１対の支持部材９
２Ａ，９２Ｂ及び回転軸９２Ｃを介してケーブルドラム
９４が回転自在に配設されており、ケーブルＣの巻取／
繰出を行うようになっている。車体９２の後端部には、
ガイドアーム９５が支持軸９５Ｅ，支持部材９５Ａ，支
持ロッド９５Ｂを介して車体幅方向へ回動自在に装着さ
れており、車体９２の後端部に装備されたサーボモータ
９６により駆動されるようになっている。また、車体９
２の上面部には、ケーブルドラム９４へのケーブルＣの
巻取／繰出を行うドラム駆動モータ（図示略）が設置さ
れている。

【００５３】サーボモータ９６の駆動軸（図示略）に
は、支持部材９５Ａの一端部が水平に回動自在に連結さ
れ、支持部材９５Ａの他端部には、支持ロッド９５Ｂの
一端部が水平に回動自在に連結され、支持ロッド９５Ｂ
の他端部には、ガイドアーム９５の側部に配設された取
付部材９５Ｃが連結されている。サーボモータ９６の駆
動時には、ガイドアーム９５が支持軸９５Ｅ，支持部材
９５Ａ，支持ロッド９５Ｂを介して車体幅方向へ回動さ
れるようになっている。

【００５４】ガイドアーム９５の先端部には、ガイドア
ーム９５内部に配設された支持部材９５Ｄを介し、縦振
れ検出用ポテンショメータ９７が配設されている。縦振
れ検出用ポテンショメータ９７の軸には、第１ステイ９
８Ａの一端部が図中矢印方向へ回動自在に装着され、第
１ステイ９８Ａの他端部には、横振れ検出用ポテンショ
メータ９９が配設されている。横振れ検出用ポテンショ
メータ９９の軸には、第２ステイ９８Ｂの一端部が図中
矢印方向へ回動自在に装着され、第２ステイ９８Ｂの他
端部には、ケーブルＣが挿通される支持リング９８Ｃが
一体に配設されている。

【００５５】縦振れ検出用ポテンショメータ９７は、図
１２に示す如く、ガイドアーム９５の先端部から地面上
へ垂下したケーブルＣの縦方向の振れを検出し、縦振れ
に応じた検出信号を制御部（図示略）へ出力するように
なっている。また、横振れ検出用ポテンショメータ９９
は、ガイドアーム９５の先端部から地面上へ垂下したケ
ーブルＣの横方向の振れを検出し、横振れに応じた検出
信号を前記制御部へ出力するようになっている。

【００５６】制御部は、横振れ検出用ポテンショメータ
９９の検出出力に基づき、ガイドアーム９５がケーブル
Ｃの振れに追従するように、サーボモータ９６の動作を
制御するようになっている。また、制御部は、縦振れ検
出用ポテンショメータ９９の検出出力に基づき、ガイド
アーム９５先端部から地面上へ垂下したケーブルＣのた
るみ状態が適正状態となるように、上述したドラム駆動
モータ（図示略）の動作（巻取／繰出）を制御するよう
になっている。

【００５７】次に、上記構成による本第３実施例におけ
る無人車両の動作を図１４乃至図１６に基づき説明す
る。

【００５８】例えば無人車両９１の前進走行時におい
て、横振れ検出用ポテンショメータ９９は、ガイドアー
ム９５の先端部から地面上へ垂下したケーブルＣの横振
れの度合いを常時検出しており、検出信号を制御部へ出
力する。また、縦振れ検出用ポテンショメータ９７は、
ガイドアーム９５の先端部から地面上へ垂下したケーブ
ルＣの縦振れの度合いを常時検出しており、検出信号を
制御部へ出力する。

【００５９】制御部は、サーボモータ９６からの入力信
号に基づき、図１５に示す如く、車体走行方向中心線Ｌ
１とガイドアーム９５との成す角度θ１を算出し（ステ
ップＳＢ１）、横振れ検出用ポテンショメータ９９の検
出出力に基づき、ガイドアーム９５の軸方向中心線Ｌ２
とケーブルＣとの成す角度θ２を算出する（ステップＳ
Ｂ２）。

【００６０】次に、制御部は、角度θ１と角度θ２との
大小関係を比較し（ステップＳＢ３）、θ１＞θ２の場
合は、サーボモータ９６を駆動してガイドアーム９５を
走行方向に対して右側へ所定量だけ回動させ（ステップ
ＳＢ４）、θ１＜θ２の場合は、サーボモータ９６を駆
動してガイドアーム９５を走行方向に対して左側へ所定
量だけ回動させ（ステップＳＢ５）、θ１＝θ２の場合
は、ステップＳＢ１以降の処理を繰返す。

【００６１】上述したように、本第３実施例によれば、
無人車両９１の前進走行時には、ガイドアーム９５の先
端部から地面上へ垂下したケーブルＣの動き（横振れ）
に追従するようにガイドアーム９５を適宜回動させるた
め、図１６に実線で示す如く前進走行経路の中心線（破
線）の内側に沿った地面上にケーブルＣを置いて行くこ
とができ、また、無人車両９１の後進走行時には、前進
走行経路の中心線の内側に沿った地面上に置かれている
ケーブルＣを巻取りながら後進することができる。従っ
て、車体後端部にガイドアームを固定した従来の無人車
両のように、地面上に繰出されたケーブルが、図１６に
１点鎖線で示す如く車両走行経路の中心線（破線）の外
側へ外れる現象を防止することができる。

【００６２】また、本第３実施例によれば、ケーブルＣ
をガイドアーム９５の支持軸側と後端部側との２箇所で
曲げるようにしているため、無人車両９１の円旋回時や
スキッド旋回時においても、１箇所当たりの曲げ角度が
小さくて済み、ケーブルＣに対する負担や摩擦抵抗を低
減することができる。更に、無人車両９１の後進走行時
には、地面上に置かれているケーブルＣを巻取る際にガ
イドアーム９５が当該ケーブルＣに追従して動くため、
操舵輪の細かいステアリング制御が不要となる。更にま
た、無人車両９１の不連続な旋回時においても、ケーブ
ルＣを最短長さで地面上に繰出して行くことが可能とな
る。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無人車両
によれば、ケーブルドラムと，ガイドアームが一体化さ
れた台座とを支持軸に回転自在に配設すると共に，ドラ
ム駆動モータ及び台座駆動モータを配設した構造である
ため、ケーブルドラムと，ガイドアームが一体化された
台座とを各々独立して回転させることが可能となり、こ
の結果、例えば無人車両の旋回時には，車体の旋回方向
に応じてガイドアームが一体化された台座を回転させる
と共に，ケーブルドラムも回転させれば、従来のように
ガイドアーム後端部から地面へ垂下したケーブルに旋回
動作に伴いねじれが発生したりする等の不具合を解消で
き、円滑な旋回動作を行うことが可能となる、という効
果を奏することができる。

【００６４】また、本発明の無人車両において、ガイド
アームにおけるケーブルの張力に応じてドラム駆動モー
タの回転を制御し，ガイドアーム後端部から地面上へ垂
下したケーブルの振れに応じて台座駆動モータの回転を
制御するようにした場合には、ケーブルドラムから繰出
されたケーブルを適正なたるみ状態とすることが可能と
なると共に、ガイドアームをケーブルの振れに追従させ
ることが可能となり、この結果、無人車両の前進走行時
には走行経路の中心線に沿ってケーブルを置きながら前
進でき、また、後進走行時には前進走行時に走行経路に
置かれているケーブルに沿って当該ケーブルを巻取りな
がら後進することができ、この結果、無人車両の走行性
の向上を図ることが可能となる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１実施例における無人車両
の構成を示す斜視図である。

【図２】第１実施例における台座駆動モータ及びドラム
駆動モータの取付状態を示す説明図である。

【図３】第１実施例におけるガイドアーム内部の構成を
示す説明図である。

【図４】第１実施例における制御ブロック図である。

【図５】第２実施例における無人車両の構成を示す斜視
図である。

【図６】第２実施例における台座駆動モータの取付状態
を示す説明図である。

【図７】第２実施例における振れ検出用ポテンショメー
タの取付状態を示す説明図である。

【図８】第２実施例における無人車両の超信地旋回動作
を示し、図８（ａ）は超信地旋回開始前、図８（ｂ）及
び図８（ｃ）は超信地旋回中、図８（ｄ）は超信地旋回
完了後の状態を各々示す説明図である。

【図９】第２実施例における台座駆動モータ制御の流れ
図である。

【図１０】第３実施例における無人車両の構成を示す斜
視図である。

【図１１】第３実施例における縦振れ検出用ポテンショ
メータ及び横振れ検出用ポテンショメータの取付状態を
示す説明図である。

【図１２】第３実施例におけるケーブルの横振れ検出を
示す説明図である。

【図１３】第３実施例におけるケーブルの縦振れ検出を
示す説明図である。

【図１４】第３実施例における台座駆動モータ制御の流
れ図である。

【図１５】車体走行方向中心線とガイドアームとの成す
角度及びガイドアーム軸方向中心線とケーブルとの成す
角度の説明図である。

【図１６】可動式ガイドアーム付き無人車両及び固定式
ガイドアーム付き無人車両における地面上へ繰出したケ
ーブルの配置状態を示し、図１６（ａ）は円弧状に方向
転換する場合のケーブルの配置状態、図１６（ｂ）は直
線状に方向転換する場合のケーブルの配置状態を示す説
明図である。

【図１７】従来例におけるキャタピラ走行式の無人車両
の構成を示す斜視図である。

【図１８】従来例における車輪走行式の無人車両の構成
を示す斜視図である。

【図１９】従来例における無人車両の超信地旋回動作を
示し、図１９（ａ）は超信地旋回開始前、図１９（ｂ）
及び図１９（ｃ）は超信地旋回中、図１９（ｄ）は超信
地旋回完了後の状態を各々示す説明図である。

【図２０】従来例における無人車両の方向転換動作を示
し、図２０（ａ）は方向転換開始前、図２０（ｂ）は方
向転換中、図２０（ｃ）は方向転換完了後の状態を各々
示す説明図である。

【符号の説明】

１，７１，９１ 無人車両 ２，７２，９２ 車体 ７，７７ 台座 ８，７８，９４ ケーブルドラム ９ 支持軸 １０，８０ 台座駆動モータ １１，８３ ドラム駆動モータ １２，７９，９５ ガイドアーム ２９ 張力検出センサとしての張力検出用ポテンショメ
ータ ５７，８２ 振れ検出センサとしての振れ検出用ポテン
ショメータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に垂直状態に装備された支持軸に回
   転自在に支持され，一端が車体外の定位置に接続された
   ケーブルの巻取／繰出を行うケーブルドラムと、該ケー
   ブルドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ケ
   ーブルドラムの下方部に配設され，前記支持軸に回転自
   在に支持された台座と、該台座を回転駆動する台座駆動
   モータと、前記台座に一体に配設され，前記ケーブルド
   ラムから繰出されたケーブルをガイドするガイドアーム
   とを具備したことを特徴とする無人車両。
2. 【請求項２】 車体に垂直状態に装備された支持軸に回
   転自在に支持され，一端が車体外の定位置に接続された
   ケーブルの巻取／繰出を行うケーブルドラムと、該ケー
   ブルドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ケ
   ーブルドラムの下方部に配設され，前記支持軸に回転自
   在に支持された台座と、該台座を回転駆動する台座駆動
   モータと、前記台座に一体に配設され，前記ケーブルド
   ラムから繰出されたケーブルをガイドするガイドアーム
   とを具備し、 前記ガイドアームにおけるケーブルの張力を検出する張
   力検出センサと、前記ガイドアーム先端部から地面上へ
   垂下したケーブルの車体幅方向への振れを検出する振れ
   検出センサとを備え、 前記張力検出センサの出力データに基づき前記ドラム駆
   動モータの回転を制御すると共に，前記振れ検出センサ
   の出力データに基づき前記台座駆動モータの回転を制御
   するモータ制御機能を有する制御手段を具備したことを
   特徴とする無人車両。
3. 【請求項３】 車体に水平状態に装備された支持軸に回
   転自在に支持され，一端が車体外の定位置に接続された
   ケーブルの巻取／繰出を行うケーブルドラムと、該ケー
   ブルドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ケ
   ーブルドラムを前記支持軸の両端部を介して支持する台
   座と、該台座を回転駆動する台座駆動モータと、前記台
   座に一体に配設され，前記ケーブルドラムから繰出され
   たケーブルをガイドするガイドアームとを具備したこと
   を特徴とする無人車両。
4. 【請求項４】 車体に水平状態に装備された支持軸に回
   転自在に支持され，一端が車体外の定位置に接続された
   ケーブルの巻取／繰出を行うケーブルドラムと、該ケー
   ブルドラムを回転駆動するドラム駆動モータと、前記ケ
   ーブルドラムを前記支持軸の両端部を介して支持する台
   座と、該台座を回転駆動する台座駆動モータと、前記台
   座に一体に配設され，前記ケーブルドラムから繰出され
   たケーブルをガイドするガイドアームとを具備し、 前記ガイドアーム後端部から地面上へ垂下したケーブル
   の車体幅方向への振れを検出する振れ検出センサとを備
   え、 前記振れ検出センサの出力データに基づき前記台座駆動
   モータの回転を制御するモータ制御機能を有する制御手
   段を具備したことを特徴とする無人車両。