WO2025088694A1

WO2025088694A1 - 疑似障害物運搬装置

Info

Publication number: WO2025088694A1
Application number: PCT/JP2023/038348
Authority: WO
Inventors: 大輝中野; 浩昭星加
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2023-10-24
Filing date: 2023-10-24
Publication date: 2025-05-01
Anticipated expiration: 2026-04-24
Also published as: JPWO2025088694A1

Abstract

疑似障害物を積載して走行する疑似障害物運搬装置であって、走行方向を操作する操舵輪と、前記操舵輪を覆う筐体と、前記筐体に接続し、前記操舵輪に外力を与えて前記走行方向を変更する操舵動力部と、を有し、前記操舵輪は、その操舵軸の延長上で接地するように構成されている障害物運搬装置を提供する。前記操舵輪は、ホイールの内部に前記操舵軸を収納しており、前記操舵軸及び前記筐体を接続する第１の接続機構と、前記操舵軸及び前記操舵動力部を接続する第２の接続機構とを備え、前記第２の接続機構が、前記ホイールの内部に位置する前記操舵軸に対し、前記操舵軸を挟んで前記第１の接続機構と反対側から接続している。

Description

疑似障害物運搬装置

　本発明は、自動車の性能試験に用いる疑似障害物運搬装置に関する。

　自動車の障害物の認識性能や回避性能を客観的に評価するために、所定の衝突条件を模擬して性能試験を行い、衝突の回避や被害低減の度合いを評価することが行われる。この性能試験は、評価対象である自動車と、疑似障害物運搬装置（以下、運搬装置と略記する）とを使用して行われる（例えば特許文献１）。運搬装置は、自動車の性能試験に用いる疑似障害物（例えば人や自転車といった各種障害物を模擬したダミー）を積載した状態で走行し、各種障害物の動きを再現する。運搬装置を用いた再現性の高い性能試験を行うことにより、自動車の衝突安全性が精度良く評価される。

特表２０１９－５２０１６３号公報

　自動車の性能実験において、運搬装置は、自動車と疑似障害物が衝突した際、自動車の車輪に踏み付けられることがある。その際、運搬装置は自動車に引き摺られ、この引き摺りにより操舵輪に操舵軸を中心とするモーメントが外力として加わり、操舵輪を駆動する動力部が損傷する可能性がある。

　本発明の目的は、自動車との干渉時に操舵輪に加わる外力を低減し操舵輪の損傷を抑制することができる疑似障害物運搬装置を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は、疑似障害物を積載して走行する疑似障害物運搬装置であって、走行方向を操作する操舵輪と、前記操舵輪を覆う筐体と、前記筐体に接続し、前記操舵輪に外力を与えて前記走行方向を変更する操舵動力部とを有し、前記操舵輪は、その操舵軸の延長上で接地するように構成されている障害物運搬装置を提供する。

　本発明によれば、自動車との干渉時に操舵輪に加わる外力を低減し操舵輪の損傷を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の外観構成を表す斜視図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の外観構成を下面図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の筐体と走行装置との分解図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の全高と試験対象の自動車の最低地上高との高さ関係を示す図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の運用形態を表す模式図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の運用形態を表す模式図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の運用形態を表す模式図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の運用形態を表す模式図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置を用いた自動車の性能試験の様子を表す模式図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置に備えられた操舵輪の斜視図である。図６中の矢印VII方向に見た操舵輪の後面図である。図７と同一方向に見た図であって図９中のVIII－VIII線による矢視断面図である。図８中のIX－IX線による矢視断面図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置に備えられた操舵輪の平面図である。図１０のXIaの図９中のXIb－XIb線による矢視断面図である。本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置に備えられた操舵輪の底面図である。図９のXIIIa部の図１０中のXIIIb－XIIIb線による拡大断面図である。本発明の一実施形態の効果の説明図である。比較例の課題の説明図である。

　以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

　－疑似障害物運搬装置－
　図１は本発明の一実施形態に係る疑似障害物運搬装置の外観構成を表す斜視図、図２Ａはその下面図、図２Ｂは分解図である。また、図３は図１に示した疑似障害物運搬装置の全高と試験対象の自動車の最低地上高との高さ関係を示す図、図４Ａ－図４Ｄは疑似障害物運搬装置の運用形態を表す模式図である。図２Ａの右・左・下・上を、本実施形態の疑似障害物運搬装置１（以下、運搬装置１と略記する）の前・後・左・右とする。

　図１等に示した運搬装置１は、自動車（テスト車両）Ａの性能試験に用いるダミー障害物である疑似障害物Ｂを積載して停止又は走行し、静的又は動的な障害物を模擬する装置である。疑似障害物Ｂの本体は、一般に風船等の柔らかいもので構成され、性能試験で自動車Ａが疑似障害物Ｂに衝突しても疑似障害物Ｂや自動車Ａが損傷し難いように配慮されている。性能試験では、例えば自動車ＡのＡＤ（Autonomous Driving）やＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems）の機能がテストされる。運搬装置１は、試験対象の自動車Ａの外界認識センサにより障害物として認識され難いように、また、疑似障害物Ｂに自動車Ａが衝突した際の自動車Ａのボディとの接触を避けるために、低背で薄型に構成されている。図３に示したように、運搬装置１の地表面からの全高は、自動車Ａの最低地上高Ｈよりも低く、例えば１００ｍｍ程度に抑えられる。

　構成要素としては、運搬装置１は、走行装置２（図２Ａ）、筐体３、及び接続部４，５等を備えている。

　走行装置２は、運搬装置１を自力走行させる装置であり、運搬装置１には、複数（本実施形態においては３つ）の走行装置（駆動輪２Ｌ，２Ｒ及び操舵輪２Ｆが搭載されている。これら駆動輪２Ｌ，２Ｒ及び操舵輪２Ｆは、それぞれ車輪２５を１つずつ含んで構成されている。なお、本実施形態の運搬装置１は、駆動輪２Ｌ，２Ｒの駆動モータの回生のみで制動するように構成され、機械式のブレーキを省略することで小型化を図っている。また、運搬装置１は、テストコース等の舗装された路面の走行を想定してサスペンション機構を省略し、更なる小型化を図っている。但し、必要に応じて機械式のブレーキやサスペンション機構を搭載することも可能である。

　操舵輪２Ｆは、運搬装置１の走行方向を操作する従動輪であり（駆動輪であっても良い）、筐体３の前部中央に配置されている。駆動輪２Ｌは左側の筐体３の後部左側、駆動輪２Ｒは筐体３の後部右側に配置されている。具体的には、駆動輪２Ｌ，２Ｒは筐体３の本体部３ａ内の後側のコーナー部、操舵輪２Ｆは筐体３の本体部３ａ内の前側内壁付近に配置されている。このようにして、筐体３の本体部３ａの内部の限られたスペースで最大限ホイールベースとトレッドを確保し、直進安定性の向上を図っている。本実施形態では、後輪である駆動輪２Ｌ，２Ｒで運搬装置１が走行駆動され、前輪である操舵輪２Ｆで操舵される。但し、駆動輪２Ｌ，２Ｒに操舵機構を付加したり、操舵輪２Ｆに走行駆動機構を付加したりすることは可能である。

　また、運搬装置１の直進安定性をより高めるため、駆動輪２Ｌ，２Ｒ及び操舵輪２Ｆで囲われる三角形のエリアＳに比較的重量の大きい制御機器を搭載するためのエリアＸを確保してある。また、左右の駆動輪２Ｌ，２Ｒの前側には、バッテリーを搭載するための左右のエリアＹやその他の電子機器を搭載するための左右のエリアＺが、エリアＸや操舵輪２Ｆを挟むようにしてそれぞれ配置されている。また、運搬装置１は操舵輪２Ｆ及び駆動輪２Ｌ，２Ｒのそれぞれの計３つの車輪２５で走行する３輪車であり、３か所に間隔をあけて配置した３つの車輪２５が常時接地するため、車輪２５の高さ調整機構が不要である。

　筐体３は、運搬装置１のボディであり、疑似障害物Ｂを接続する接続部４，５を有し走行装置２を覆う。本実施形態において、筐体３は、本体部３ａ（コアブロック）及び斜面部３ｂ（カバー）を含んで構成されている。筐体３は、本体部３ａと斜面部３ｂを別々の構造物として本体部３ａ及び斜面部３ｂの組立体として構成することもできるし、本体部３ａ及び斜面部３ｂを一体成型した構成とすることもできる。

　本体部３ａは、本実施形態では平面視で四角形（図の例では正方形状）の薄い箱型の形状であり、前後左右の側面と上面を持ち、下方は開放されている。本実施形態において、本体部３ａの上面（天面）は水平な平面であるが、必ずしもこの限りではない。本体部３ａは、金属製であり自動車Ａに踏まれても荷重に耐える高強度を有する。図２Ａでは図示省略してあるが、本体部３ａの強度を向上させるために、本体部３ａの内部（前後左右の側面と上面とで囲われた容積空間）には、適宜リブを設けることができる。

　斜面部３ｂは、本体部３ａの外周部に位置し、本体部３ａの全周を囲っている。本実施形態においては、本体部３ａの前後左右にそれぞれ斜面部３ｂが脱着可能に取り付けられている。斜面部３ｂの上向きの面は、筐体３の水平方向の中心から外側に向かって下方に傾斜する傾斜面であり、本体部３ａの上面から地表面に向かって下っている。この傾斜面は、疑似障害物Ｂに自動車Ａが衝突した際、自動車Ａの車輪が運搬装置１にスムーズに乗り上げられるように、傾斜角度等が設定される。斜面部３ｂは交換部品であり、樹脂で軽量に製作されている。図２Ａでは、軽量化のために斜面部３ｂを肉抜きした構造を例示している。

　接続部４は、疑似障害物Ｂを筐体３に固定する機構であり、筐体３の上部、例えば上面の中央部に設けられている。接続部４の構成は、運搬装置１に対する疑似障害物Ｂの脱着機構に応じたものが適宜採用される。図１に例示した接続部４は、ポール（パイプ等）のベースプレート等を押さえる押さえのような機構である。接続部４に支持されたポールに疑似障害物Ｂを装着したり、疑似障害物をポールに括り付けたりして、運搬装置１に疑似障害物Ｂが固定される。その他、疑似障害物Ｂを固定するボルトをねじ込むネジ穴で接続部４を構成することもでき、接続部４の構成は種々設計変更可能である。また、接続部５は、マグネットを利用したものであり、疑似障害物Ｂの底部に設けた鉄板を吸着して疑似障害物Ｂを固定する。接続部４，５は必ずしも両方設けられている必要はなく、いずれかを省略しても良い。また、接続部４，５のレイアウトも適宜変更可能である。これら接続部４，５を介して運搬装置１の筐体３の上部に疑似障害物Ｂを装着しこの状態で運搬装置１が走行することにより、疑似障害物Ｂが模した障害物の動きが運搬装置１により再現される。

　疑似障害物Ｂは、性能試験の目的に応じた形状のものが選択されて運搬装置１に取り付けられる。図４Ａは運搬装置１に歩行者Ｂ１を模した疑似障害物Ｂを運搬装置１に搭載した例を表している。また、図４Ｂは自転車Ｂ２、図４ＣはオートバイＢ３、図４Ｄは自動車Ｂ４を運搬装置１に搭載した例をそれぞれ表している。運搬装置１は、例えば、オペレータのリモコン操作に応じた無線信号、管制制御装置による遠隔制御による無線信号、又は予め規定されたプログラムに応じて走行し、積載した疑似障害物Ｂの所定の動きを再現する。

　図５は運搬装置１を用いた自動車Ａの性能試験の様子を表す模式図である。性能試験において、疑似障害物Ｂを積載した運搬装置１は、性能試験で規定された試験条件で停止又は走行する。試験対象の自動車Ａは運搬装置１に積載された疑似障害物Ｂと相対して走行しつつ、疑似障害物Ｂをその障害物認識機能により真の障害物として認識し、必要に応じて衝突回避機能等を働かせる。疑似障害物Ｂとの衝突回避が困難な試験条件であれば、図５に示したように疑似障害物Ｂに自動車Ａのボディが衝突する。性能試験の参加者は、自動車Ａや運搬装置１から適切な距離が確保された場所から自動車Ａと疑似障害物Ｂとの衝突の状況等を観察する。

　こうした自動車Ａの性能実験において、運搬装置１は、自動車Ａと疑似障害物Ｂが衝突した際、自動車Ａのボディの下に潜り込んだり自動車Ａの車輪に踏み付けられたりする場合も多い。このような使用環境であることから、自動車Ａに踏まれても走行装置２等が損傷しないようにして、運搬装置１を繰り返し性能試験に使用できるようにする必要がある。

　－操舵輪－
　図６は操舵輪である操舵輪２Ｆの斜視図、図７は図６中の矢印VII方向に見た操舵輪２Ｆの後面図、図８は図７と同一方向に見た図であって図９中のVIII－VIII線による矢視断面図、図９は図８中のIX－IX線による矢視断面図である。図１０は操舵輪２Ｆの平面図、図１１は図１０のXIaの図９中のXIb－XIb線による矢視断面図、図１２は操舵輪２Ｆの底面図、図１３は図９のXIIIa部の図１０中のXIIIb－XIIIb線による拡大断面図である。

　操舵輪２Ｆは、車輪２５、操舵軸（キングピン）２６、第１の接続機構２１、第２の接続機構２２、第３の接続機構２３、第４の接続機構２４を含んで構成されている。

　車輪２５は、円筒形のホイール２５ａと、ホイール２５ａの外周面を覆い接地するタイヤ２５ｂとを含んで構成される。タイヤ２５ｂの外周面は、図８に示すように車輪２５の回転中心線Ｃ１を通る平面で切断した断面において外側に凸の曲面をなしている。つまり、操舵輪２Ｆは、接地面が凸形状であり、タイヤ２５ｂの外周面を円筒形である場合に比べて接地面積が抑制されている。本実施形態において、タイヤ２５ｂの接地部２５ｃは操舵軸２６の中心線Ｃ２上に位置しており、操舵輪２Ｆはその操舵軸２６の延長上で接地するように構成されている。つまり、操舵輪２Ｆのスクラブ半径は０である。操舵軸２６の中心線Ｃ２は面積を持つ接地部２５ｃを通れば良いが、操舵輪２Ｆの接地中心（接地部２５ｃの中心点）を通ることが望ましい。

　操舵軸（キングピン）２６は、操舵輪２Ｆの円筒形状のホイール２５ａの内部に収納されている。一般に、操舵軸（キングピン）はブレーキローター等を配置するために、タイヤ中心から離れた位置に配置されるが、本実施形態ではこのように操舵軸２６をあえて操舵輪２Ｆがホイール２５ａの内側に配置している。本実施形態において、操舵軸２６は鉛直に延在しており、操舵軸２６の中心線Ｃ２は操舵輪２Ｆの接地部２５ｃで操舵輪２Ｆが接触する地面に直交している。このように、操舵輪２Ｆは、キャスター角及びキャスタートレイルが０になるように構成されている。キャスター角は、操舵輪２Ｆの接地中心軸（接地面に直交する線）と操舵軸とがなす角であり、上記の通り操舵軸２６の中心線Ｃ２が操舵輪２Ｆの接地中心軸に相当するためキャスター角は０度となっている。キャスタートレイルは、操舵軸２６の延長線と地面との交点から操舵輪２Ｆの接地部２５ｃまでの距離であり、上記の通り操舵輪２Ｆはその操舵軸２６の延長上で接地するためキャスタートレイルは０ｍｍとなっている。

　第１の接続機構２１は、操舵軸２６及び筐体３を接続する。第１の接続機構２１は、図１１に示したように基部２１ａとアーム部２１ｂとを含んで構成されている。基部２１ａ及びアーム部２１ｂは一体に形成されている。アーム部２１ｂは、運搬装置１が直進する姿勢で車輪２５の回転中心線Ｃ１に沿って延び、車輪２５のホイール２５ａの内側に挿入された先端部分で操舵軸２６を支持している。回転中心線Ｃ１に直交する切断で切断したアーム部２１ｂの断面は縦長であり、図１１に示すように平面視で操舵軸２６から摺動機構２７に向かって、つまり基部２１ａに向かって細く（薄く）なる形状をしている。所要強度が確保される範囲で、基部２１ａに向かってアーム部２１ｂを細くすることで、操舵時のアーム部２１ｂとホイール２５ａとの干渉を抑制し、操舵軸２６を中心とする車輪２５の回転可能角度、つまり操舵角を広く確保している。

　第１の接続機構２１の基部２１ａは、筐体３に対して摺動機構２７（リニアガイド）を介して接続され、操舵輪２Ｆの接地面と垂直方向、つまり鉛直方向に摺動可能である。すなわち、第１の接続機構２１に伴ってこの第１の接続機構２１に支持される車輪２５が筐体３に相対して上方向に移動することができるように構成されている。

　摺動機構２７は、レール２７ａ及びブロック２７ｂを含んで構成される。レール２７ａは筐体３に対して固定され、ブロック２７ｂはレール２７ａにガイドされて上下に摺動する。第１の接続機構２１は、このブロック２７ｂに固定されることで筐体３に相対して移動する。操舵輪２Ｆは、位置固定機構２８により高さの異なる第１固定部Ｐ１又は第２固定部Ｐ２（図１３）で択一的に保持されるようになっている。位置固定機構２８は筐体３に固定されたプランジャであり、第１固定部Ｐ１又は第２固定部Ｐ２は、第１の接続機構２１又は摺動機構２７のブロック２７ｂに設けた窪みである。位置固定機構２８の先端のピン（又はボール）２８ａが第１固定部Ｐ１又は第２固定部Ｐ２に嵌ることで、操舵輪２Ｆが第１固定部Ｐ１又は第２固定部Ｐ２で保持される。走行時には操舵輪２Ｆが第１固定部Ｐ１で保持されて筐体３の下側に車輪２５が一部突出するが、筐体３に自動車Ａが乗り上げた際等、筐体３に押さえ付ける外力が作用した場合、ピン２８ａが第１固定部Ｐ１から外れ操舵輪２Ｆ（車輪２５）が筐体３に相対して上に移動し、ピン２８ａが第２固定部Ｐ２に嵌って操舵輪２Ｆの全部が筐体３に収納された状態になる。これと同じような機構は、駆動輪２Ｌ，２Ｒ用にも運搬装置１に別途備わっている。

　なお、図６等に示した治具Ｊは、操舵輪２Ｆが第２固定部Ｐ２で固定された際、筐体３の貫通孔３ｅ（図１）を介して筐体３の上から挿し込まれて操舵輪２Ｆ（ここでは第１接続機構２１の基部２１ａ）を押し下げ、操舵輪２Ｆを第１固定部Ｐ１で保持される状態に復帰させるものである。また、筐体３に対する操舵輪２Ｆの移動範囲の上限は筐体３に固定されたストッパ２９で制限され、操舵輪２Ｆが第２固定部Ｐ２を超えて上昇しないように構成されている。

　第２の接続機構２２は、操舵軸２６及び操舵動力部３０を接続する。操舵動力部３０は、操舵輪２Ｆに外力を与えて運搬装置１の走行方向を変更する動力装置、例えばサーボモータであり、筐体３に接続して固定されている。この第２の接続機構は、図８に示したように、操舵輪２Ｆのホイール２５ａと接続するホイール部２２ａと、操舵軸２６と接続する車輪軸２２ｂと、ホイール部２２ａ及び車輪軸２２ｂを接続する軸受部２２ｃとを含んで構成されている。

　ホイール部２２ａは、円筒状の部材であり、図８に示したように車輪２５のホイール２５ａと一体に（一部品として）構成されており、操舵軸２６を挟んで第１の接続機構２１と反対側に車輪２５から突出している。車輪軸２２ｂは、車輪２５の回転中心線Ｃ１に沿って延在し、第１の接続機構２１のアーム部２１ｂとは反対側から車輪２５のホイール２５ａの内側に挿入され、ベアリング２２ｄを介して操舵軸２６に対して水平方向に回動自在に連結されている。このように、第２の接続機構２２の車輪軸２２ｂは、車輪２５のホイール２５ａの内部に位置する操舵軸２６に対し、操舵軸２６を挟んで第１の接続機構２１と反対側から接続している。軸受部２２ｃは、車輪２５の外側に配置されたハブベアリングであり、この車輪軸２２ｂに対してホイール部２２ａを回転中心線Ｃ１周りに回転自在に結合している。これにより車輪軸２２ｂに対して車輪２５が自在に回転する。ハブベアリングである軸受部２２ｃを車輪２５の外側に配置することによって、操舵軸２６を配置するスペースが車輪２５の内部に確保される。

　操舵軸２６を中心に第２の接続機構２２が水平方向に揺動することで、第２の接続機構２２に伴って車輪２５が操舵軸２６を中心に水平方向に自転し、運搬装置１の走行方向が操作される。

　なお、本実施形態において、第２の接続機構２２は、操舵動力部３０に直接連結されるのではなく、第３の接続機構２３と第４の接続機構２４とを介して操舵動力部３０に接続している。第３の接続機構２３はナックルアームであり、第２の接続機構２２と第４の接続機構２４とを接続する。この第３の接続機構２３はネジ部を有しており、このネジ部で第２の接続機構２２の車輪軸２２ｂに固定されている（図８）。第４の接続機構２４は、第３の接続機構２３及び操舵動力部３０を連結すると共に傾動可能に構成されている。具体的には、第４の接続機構２４は、リンクシャフト２４ａ及びロッドエンドベアリング２４ｂを含んで構成されている。リンクシャフト２４ａは、操舵動力部３０の出力軸に固定されている。ロッドエンドベアリング２４ｂは、一端がリンクシャフト２４ａの端部に、他端が第３の接続機構２３の端部に、それぞれボールジョイントを介して回動自在に連結されている。リンクシャフト２４ａに対して第３の接続機構２３が上限に移動すると、ロッドエンドベアリング２４ｂは上下に傾動する。これにより、前述した摺動機構２７による操舵輪２７の上下移動（第１固定部Ｐ１及び第２固定部Ｐ２間の移動）が、ロッドエンドベアリング２４ｂの傾動により吸収されて操舵動力部３０に伝達されないようになっている。

　－効果－
　（１）図１５に示した比較例のように操舵軸αが操舵輪の車輪βの外部に位置する場合、運搬装置が自動車Ａに引き摺られると、この引き摺りに伴って車輪Ｘ２５に作用するモーメントが接続機構γを介して操舵動力部δに伝達され、操舵動力部δが損傷する可能性がある。

　それに対し、本実施形態においては、操舵輪２Ｆが操舵軸２６の延長上で接地するように構成され、スクラブ半径が実質的に０である。つまり、図１４に示したように、運搬装置１が自動車Ａに干渉して引き摺られても、モーメント中心となる操舵軸２６の延長上に、引き摺りにより操舵輪２Ｆに外力が作用する作用点（接地点）があるため、操舵軸２６を中心に操舵輪２Ｆに作用するモーメントを抑制することができる。これにより、操舵輪２Ｆから操舵動力部３０に外力が作用することを抑制することができ、操舵動力部３０の損傷を抑制することができる。

　（２）仮に、操舵輪２Ｆを操舵動力部３０とユニット化し、操舵輪２Ｆの接地中心周りにユニットごと回転させる構造としても、スクラブ半径を０にすることができる。しかし、この場合には操舵機構が大型化し、車高が制約されて高さ方向にスペースがない運搬装置１にあっては、操舵機構の設置スペースを水平方向に広げざるを得ない。また、回転させるユニットのサイズも重量も大きくなるため、高トルク化するために操舵動力部３０としても大型のものが必要になる。

　それに対し、本実施形態においては、操舵輪２Ｆのホイール２５ａの内部に操舵軸２６を配置し、この操舵軸２６に対してそれぞれ反対側から第１の接続機構２１及び第２の接続機構２２を連結し、第１の接続機構２１を介して操舵軸２６を筐体３に連結し、第２の接続機構２２を介して操舵軸２６を操舵動力部３０に連結する構成とした。操舵動力部３０は筐体３に固定されている。このように操舵動力部３０は筐体３に固定されて回転させる対象物にならないため、操舵動力部３０ごと操舵輪２Ｆを回転させる構成に比べて操舵機構を小型化することができる。また、回転させる対象物の大きさや重量も小さく抑えられ、操舵動力部３０のサイズも抑制することができる。

　（３）第１の接続機構２１が筐体３に対して摺動機構２７を介して接続され、操舵輪２Ｆが垂直方向に移動可能であるため、例えば運搬装置１が自動車Ａに踏まれたとき等に操舵輪２Ｆが筐体３に格納され、操舵輪２Ｆの損傷を抑制することができる。

　（４）第２の接続機構２２を、操舵輪２Ｆのホイール２５ａと接続するホイール部２２ａと、操舵軸２６と接続する車輪軸２２ｂと、ホイール部２２ａ及び車輪軸２２ｂを接続する軸受部２２ｃとを有する構成とした。自動車Ａの衝突安全性を評価する性能試験で運搬装置１に求められる動力性能（加速度や最高速度）の要求値は、操舵輪２Ｆを駆動しなくても達成することができる。そこで、本実施形態では操舵輪２Ｆを従動輪とし、ハブベアリングとしての軸受部２２ｃをホイール２５ａの外部に配置して操舵輪２Ｆの進行方向への回転を自在化している。ハブベアリングとしての軸受部２２ｃをホイール２５ａの外部に配置することで、ホイール２５ａの内部にスペースを確保することができ、操舵軸２６をホイール２５ａの内部に配置することができる。

　（５）操舵輪２Ｆを操舵するためには、操舵輪２Ｆと操舵動力部３０が接続されている必要がある。その一方で、運搬装置１に自動車Ａが乗り上げた際等に筐体３に操舵輪２Ｆが格納されるように、操舵輪２Ｆは上下方向に移動可能な構成とする必要がある。

　そこで、本実施形態においては、第２の接続機構２２を第３の接続機構２３と及び第４の接続機構２４を介して操舵動力部３０に接続し、第４の接続機構２４を傾動可能な構成とした。これにより、操舵輪２Ｆの上下の移動が第４の接続機構２４の傾動により吸収され、操舵輪２Ｆの上下の移動による外力が伝達されて操舵動力部３０が損傷することを抑制することができる。

　（６）操舵輪２Ｆの接地面を凸形状としたことで、操舵輪２Ｆの接地面積を抑えることができ、操舵に必要な動力を抑制することができる。このことも操舵動力部３０の小型化に貢献する。

　（７）第１の接続機構２１（アーム部２１ｂ）を平面視で操舵軸２６から摺動機構２７に向かって細くなるように構成したことで、仮にアーム部２１ｂを一様な太さにした場合に比べ、操舵輪２Ｆの転舵角度を拡大することができる。本実施形態においては、操舵軸２６（キングピン）をホイール２５ａの内部に配置する構造上、アーム部２１ｂとホイール２５ａとの干渉により最大操舵角が制約されるが、アーム部２１ａが操舵軸２６から離れるにつれて細くなることで必要な操舵角を確保することができる。これにより運搬装置１の小回り性能を十分に確保することができる。

　（８）操舵輪２Ｆはキャスター角及びキャスタートレイルが０になるように構成されている。有人機ではキャスター角やキャスタートレイルが０であると操作性が過敏になり過ぎて直進性が保てなくなるが、運搬装置１の場合は無人機であるためキャスター角及びキャスタートレイルを０とすることができ、運搬装置１の敏捷性を向上させることができる。

　（９）本実施形態の場合、位置固定機構２８は、ボールプランジャであり、走行装置２は、ボールプランジャのばね力により第１固定部Ｐ１又は第２固定部Ｐ２に択一的に固定される。このように汎用的な機器要素であるボールプランジャで位置固定機構２８を容易に構成することができることも、運搬装置１の小型化、低廉化に貢献し得る。

　（１０）運搬装置１は３輪車であるため、３つの車輪２５が自ずと同時に接地する。そのため、車輪２５の位置調整機構やサスペンション機構を不要化することができる。運搬装置１が走行する路面は舗装されたテストコース等が想定されるためサスペンション機構がなくても特段問題はなく、サスペンション機構や車輪２５の位置調整機構を排除することによる省スペース化、小型化、軽量化、部品点数の抑制、メンテナンスの容易化等、得られるメリットが大きい。

　－変形例－
　本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含み得る。例えば上記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば構成の一部を他の構成に置き換えることが可能である。また、実施形態の構成の一部について、削除したり他の構成を付加したりすることも可能である。

１…疑似障害物運搬装置、２Ｆ…操舵輪、３…筐体、２５ａ…ホイール、２６…操舵軸、２１…第１の接続機構、２２…第２の接続機構、２２ａ…ホイール部、２２ｂ…車輪軸、２２ｃ…軸受部、２３…第３の接続機構、２４…第４の接続機構、３０…操舵動力部、２７…摺動機構、Ｂ…疑似障害物

Claims

　疑似障害物を積載して走行する疑似障害物運搬装置であって、
　走行方向を操作する操舵輪と、
　前記操舵輪を覆う筐体と、
　前記筐体に接続し、前記操舵輪に外力を与えて前記走行方向を変更する操舵動力部と、を有し、
　前記操舵輪は、その操舵軸の延長上で接地するように構成されていることを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項１に記載の障害物運搬装置において、
　前記操舵輪は、
　ホイールの内部に前記操舵軸を収納しており、
　前記操舵軸及び前記筐体を接続する第１の接続機構と、前記操舵軸及び前記操舵動力部を接続する第２の接続機構とを備え、
　前記第２の接続機構が、前記ホイールの内部に位置する前記操舵軸に対し、前記操舵軸を挟んで前記第１の接続機構と反対側から接続している
ことを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項２に記載の障害物運搬装置において、
　前記第１の接続機構は、前記筐体に対して摺動機構を介して接続され、前記操舵輪の接地面と垂直方向に摺動可能であることを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項２に記載の障害物運搬装置において、
　前記第２の接続機構は、
　前記ホイールと接続するホイール部と、
　前記操舵軸と接続する車輪軸と、
　前記ホイール部及び前記車輪軸を接続する軸受部と
を有することを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項２に記載の障害物運搬装置において、
　前記第２の接続機構は、前記第２の接続機構と接続する第３の接続機構と、前記第３の接続機構及び前記操舵動力部を連結し傾動可能な第４の接続機構と、を介して前記操舵動力部に接続していることを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項１に記載の障害物運搬装置において、
　前記操舵輪は、接地面が凸形状であることを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項３に記載の障害物運搬装置において、
　前記第１の接続機構は、平面視で前記操舵軸から前記摺動機構に向かって細くなることを特徴とする障害物運搬装置。
　請求項２に記載の障害物運搬装置において、
　前記操舵輪は、キャスター角及びキャスタートレイルが０になるように構成されていることを特徴とする障害物運搬装置。