特許 7540408 移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】移動体

(51)【国際特許分類】

   B62D 61/12 20060101AFI20240820BHJP

   B62D 53/00 20060101ALI20240820BHJP

   B60D 1/00 20060101ALI20240820BHJP

   B60D 1/34 20060101ALI20240820BHJP

   B61B 13/00 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

B62D61/12

B62D53/00 A

B62D53/00 G

B60D1/00 Z

B60D1/34

B61B13/00 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021143799

(22)【出願日】2021-09-03

(65)【公開番号】P2023037196

(43)【公開日】2023-03-15

【審査請求日】2023-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 幸嗣

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３０９８２２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平８－１５６７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平１－１５２８８６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ６１／１２

Ｂ６２Ｄ ５３／００

Ｂ６０Ｄ １／００

Ｂ６０Ｄ １／３４

Ｂ６１Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体であって、
前輪と後輪とを有し、搭乗者が搭乗する車両と、
前記車両に対して後方に配置され、車輪と前記車輪を駆動させる駆動部とを有する無人搬送車と、
前記車両と前記無人搬送車とを連結する連結器と、
を備え、
前記連結器は、前記車両の後部を前記車両の上方に向けて付勢する付勢機構を有し、
前記付勢機構は、第１弾性部材を有し、
前記車両に前記搭乗者が搭乗しているときには、前記搭乗者の重量によって前記第１弾性部材を変形させて前記後輪を路面に接触させ、
前記車両に前記搭乗者が搭乗していないときには、前記第１弾性部材の弾性力によって前記後輪を前記路面から離れさせる、
移動体。

【請求項2】

請求項１に記載の移動体であって、
前記連結器は、前記車両に接続された第１連結部と、前記無人搬送車に接続され、かつ、前記車両の左右方向に沿った回転軸を中心にして前記第１連結部に対して相対回転可能に前記第１連結部に接続された第２連結部と、を有し、
前記第１弾性部材の一端は、前記第１連結部によって支持され、
前記第１弾性部材の他端は、前記第２連結部によって支持され、
前記付勢機構は、前記第１弾性部材の変形によって前記第１連結部に対して前記第２連結部を相対回転させることで、前記後輪が前記路面に接触している状態と前記後輪が前記路面から離れている状態とを切り替える、移動体。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の移動体であって、
前記車両は、前記前輪の向きを変更する操舵部と、前記前輪が前記車両の前方を向くように前記操舵部を付勢するセルフセンタリング機構と、を有する、移動体。

【請求項4】

請求項３に記載の移動体であって、
前記操舵部は、前記操舵部の回転運動によって前記前輪の向きを変更し、
前記セルフセンタリング機構は、前記操舵部と前記車両の車体とに接続され、前記操舵部を回転させるように前記操舵部を付勢する第２弾性部材と、前記操舵部と前記車体とに接続され、前記操舵部を前記第２弾性部材による回転方向とは反対向きに回転させるように前記操舵部を付勢する第３弾性部材と、を有する、移動体。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記車両の前記前輪の数は、１つである、移動体。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の移動体であって、
前記車両は、前記搭乗者の操作によって走行し、
前記駆動部は、前記車輪に設けられたインホイールモータであり、
前記無人搬送車は、前記インホイールモータを駆動させるモータドライバと、前記インホイールモータと前記モータドライバとの電気的な接続のオンオフを切り替えるスイッチと、を有し、
前記スイッチは、前記搭乗者の操作によって前記車両が走行しているときの前記インホイールモータと前記モータドライバとの電気的な接続をオフにする、移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電磁石によって連結された台車を牽引する無人搬送車が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－１５６７９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両の前輪と後輪とが路面に接触している状態で、無人搬送車が車両を後ろ向きに牽引すると、コーナーを曲がるときに後輪と路面との間に生じる摩擦力によって無人搬送車のコーナリングが阻害されることがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、移動体が提供される。この移動体は、前輪と後輪とを有し、搭乗者が搭乗する車両と、前記車両に対して後方に配置され、車輪と前記車輪を駆動させる駆動部とを有する無人搬送車と、前記車両と前記無人搬送車とを連結する連結器と、を備える。前記連結器は、前記車両の後部を前記車両の上方に向けて付勢する付勢機構を有し、前記付勢機構は、第１弾性部材を有し、前記車両に前記搭乗者が搭乗しているときには、前記搭乗者の重量によって前記第１弾性部材を変形させて前記後輪を路面に接触させ、前記車両に前記搭乗者が搭乗していないときには、前記第１弾性部材の弾性力によって前記後輪を前記路面から離れさせる。
この形態の移動体によれば、車両に搭乗者が搭乗していないときには付勢機構は後輪を路面から離れさせるので、無人搬送車が搭乗者の搭乗していない車両を牽引しながら走行するときに後輪が路面から摩擦力を受けることを抑制できる。そのため、後輪が路面から受ける摩擦力によって無人搬送車のコーナリングが阻害されることを抑制できる。さらに、車両に搭乗者が搭乗しているときには付勢機構は後輪を路面に接触させるので、車両に搭乗者が搭乗しているときの車両の姿勢を安定させることができる。
（２）上記形態の移動体において、前記連結器は、前記車両に接続された第１連結部と、前記無人搬送車に接続され、かつ、前記車両の左右方向に沿った回転軸を中心にして前記第１連結部に対して相対回転可能に前記第１連結部に接続された第２連結部と、を有し、前記第１弾性部材の一端は、前記第１連結部によって支持され、前記第１弾性部材の他端は、前記第２連結部によって支持され、前記付勢機構は、前記第１弾性部材の変形によって前記第１連結部に対して前記第２連結部を相対回転させることで、前記後輪が前記路面に接触している状態と前記後輪が前記路面から離れている状態とを切り替えてもよい。
この形態の移動体によれば、簡易な構成で、車両への搭乗者の乗り降りによって自動的に、後輪が路面に接触している状態と後輪が路面から離れている状態とを切り替えることができる。
（３）上記形態の移動体において、前記車両は、前記前輪の向きを変更する操舵部と、前記前輪が前記車両の前方を向くように前記操舵部を付勢するセルフセンタリング機構と、を有してもよい。
この形態の移動体によれば、無人搬送車が車両を牽引しながら走行するときに、前輪が左右に振動することを抑制できる。そのため、前輪が左右に振動することによって無人搬送車の走行が阻害されることを抑制できる。
（４）上記形態の移動体において、前記操舵部は、前記操舵部の回転運動によって前記前輪の向きを変更し、前記セルフセンタリング機構は、前記操舵部と前記車両の車体とに接続され、前記操舵部を回転させるように前記操舵部を付勢する第２弾性部材と、前記操舵部と前記車体とに接続され、前記操舵部を前記第２弾性部材による回転方向とは反対向きに回転させるように前記操舵部を付勢する第３弾性部材と、を有してもよい。
この形態の移動体によれば、簡易な構成で、自動的に前輪を車両の前方に向けることができる。
（５）上記形態の移動体において、前記車両の前記前輪の数は、１つであってもよい。
この形態の移動体によれば、車両に複数の前輪が設けられた形態に比べて、車両を軽量化できる。
（６）上記形態の移動体において、前記車両は、前記搭乗者の操作によって走行し、前記駆動部は、前記車輪に設けられたインホイールモータであり、前記無人搬送車は、前記インホイールモータを駆動させるモータドライバと、前記インホイールモータと前記モータドライバとの電気的な接続のオンオフを切り替えるスイッチと、を有し、前記スイッチは、前記搭乗者の操作によって前記車両が走行しているときの前記インホイールモータと前記モータドライバとの電気的な接続をオフにしてもよい。
この形態の移動体によれば、搭乗者の操作によって車両が無人搬送車を牽引しながら走行するときに、無人搬送車のインホイールモータの回生ブレーキが作動することを抑制できる。そのため、インホイールモータの回生ブレーキによって車両の走行が阻害されることを抑制できる。
本開示は、移動体以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、車両、連結器などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の移動体の概略構成を示す第１の側面図。

【図2】第１実施形態の移動体の概略構成を示す第２の側面図。

【図3】第１実施形態の連結器の構成を示す側面図。

【図4】セルフセンタリング機構の構成を示す第１の上面図。

【図5】セルフセンタリング機構の構成を示す第２の上面図。

【図6】第１実施形態の第１車両の電気的な構成を模式的に示す説明図。

【図7】第１実施形態の第２車両の電気的な構成を模式的に示す説明図。

【図8】移動体が用いられる様子を模式的に示す説明図。

【図9】第２実施形態の連結器の構成を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における移動体５０の概略構成を示す第１の側面図である。図２は、第１実施形態における移動体５０の概略構成を示す第２の側面図である。図１および図２には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印が示されている。Ｘ軸は移動体５０の前後方向に沿った座標軸であり、Ｙ軸は移動体５０の左右方向に沿った座標軸であり、Ｚ軸は移動体５０の上下方向に沿った座標軸である。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印は、他の図においても、矢印の指し示す方向が図１および図２と対応するように適宜、図示してある。

【0009】

図１に示すように、本実施形態では、移動体５０は、第１車両１００と、第２車両２００と、連結器３００とを備えている。第２車両２００は、第１車両１００に対して後方に配置されている。第１車両１００と第２車両２００とは、連結器３００によって互いに連結されている。

【0010】

本実施形態では、第１車両１００は、１つの前輪１０１と左右一対の後輪１０２とを有する三輪の電動スクータとして構成されている。前輪１０１は、移動体５０の前端部に配置されており、各後輪１０２は、前輪１０１と第２車両２００との間に配置されている。つまり、第１車両１００の前後方向は、移動体５０の前後方向と同じである。第１車両１００は、第１車両１００に搭乗している搭乗者ＤＲの操作によって走行する。図１には、第１車両１００に搭乗者が搭乗している状態の移動体５０が表されている。図２には、第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗していない状態の移動体５０が表されている。図１に示すように、第１車両１００は、第２車両２００を牽引しながら前方に向かって走行することができる。なお、第１車両１００は、左右一対の前輪と１つの後輪とを有する三輪の電動スクータとして構成されてもよいし、三輪の電動スクータではなく、例えば、左右一対の前輪と左右一対の２つの後輪とを有する四輪の電動カートとして構成されてもよい。

【0011】

本実施形態では、第１車両１００は、上述した前輪１０１と後輪１０２とに加えて、第１車体部１１０と、操舵部１２０と、セルフセンタリング機構４００と、第１バッテリ１４０と、第１走行用モータ１５０と、第１制御部１９０とを備えている。

【0012】

第１車体部１１０は、ステップ部１１１と、メインパイプ１１２と、ヘッドパイプ１１３と、収納部１１４とを有している。ステップ部１１１は、第１車体部１１０の下端部に配置されている。ステップ部１１１の上には、立った姿勢で搭乗者ＤＲが搭乗する。ステップ部１１１には、後輪１０２の車輪軸が接続されている。ステップ部１１１の前端部には、メインパイプ１１２の下端部が固定されている。メインパイプ１１２の上端部は、メインパイプ１１２の下端部に対して前方に配置されている。メインパイプ１１２の上端部には、ヘッドパイプ１１３が固定されている。ヘッドパイプ１１３は、上下方向に沿った中心軸を有する円筒状に構成されている。収納部１１４は、左右方向におけるステップ部１１１の中央に配置されている。収納部１１４には、第１バッテリ１４０と、第１制御部１９０とが収納されている。

【0013】

操舵部１２０は、第１車両１００の進行方向を変更する機能を有している。本実施形態では、操舵部１２０は、上下方向に沿った回転軸を中心にして前輪１０１とともに回転することによって、前輪１０１の向きを変更する。操舵部１２０は、フロントフォーク１２１と、ステアリングコラム１２２と、ハンドル部１２３とを有している。フロントフォーク１２１の下端部は、左右に分岐しており、フロントフォーク１２１の下端部には、前輪１０１の車輪軸が接続されている。本実施形態では、フロントフォーク１２１の上端部がフロントフォーク１２１の下端部に対して後方に配置されることによって、前輪１０１にキャスター角が付与されている。フロントフォーク１２１の上端部には、ステアリングコラム１２２が固定されている。ステアリングコラム１２２の中央部は、ヘッドパイプ１１３の内側に配置されており、ヘッドパイプ１１３によって回転可能に支持されている。ハンドル部１２３は、ステアリングコラム１２２の上端部に固定されている。ハンドル部１２３には、第１車両１００に搭乗している搭乗者ＤＲが把持するための持手が設けられている。搭乗者ＤＲは、ハンドル部１２３を回転させて前輪１０１の向きを変更することによって、第１車両１００の進行方向を変更することができる。なお、本実施形態では、後輪１０２は、固定輪として構成されている。

【0014】

本実施形態では、ハンドル部１２３の右側の持手は、アクセルレバーとして構成されている。アクセルレバーは、第１車両１００を加速させる操作に用いられる。ハンドル部１２３には、ブレーキレバーが設けられている。第１車両１００には、図示されていない摩擦ブレーキが設けられており、ブレーキレバーは、摩擦ブレーキを作動させて第１車両１００を減速させる操作に用いられる。

【0015】

セルフセンタリング機構４００は、前輪１０１の向きが第１車両１００の前方を向くように前輪１０１を付勢する。搭乗者ＤＲは、セルフセンタリング機構４００に逆らってハンドル部１２３を回転させることで、前輪１０１の向きを前方以外に向けることができる。セルフセンタリング機構４００の具体的な構成については後述する。

【0016】

第１バッテリ１４０には、例えば、鉛蓄電池や、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素充電池などの二次電池を用いることができる。なお、第１バッテリ１４０には、二次電池ではなく、一次電池が用いられてもよい。

【0017】

第１走行用モータ１５０は、第１バッテリ１４０を電源として、第１車両１００を走行させるための駆動力Ｆｆを発生させる。本実施形態では、第１走行用モータ１５０は、前輪１０１を回転させることによって、第１車両１００を走行させる。本実施形態では、第１走行用モータ１５０は、前輪１０１に設けられたインホイールモータとして構成されている。第１走行用モータ１５０は、第１制御部１９０の制御下で駆動される。なお、第１走行用モータ１５０は、後輪１０２を回転させることによって、第１車両１００を走行させてもよい。第１走行用モータ１５０は、インホイールモータとして構成されていなくてもよい。第１走行用モータ１５０がインホイールモータとして構成されていない場合、第１走行用モータ１５０は、例えば、収納部１１４の内側に設けられてもよい。

【0018】

第１制御部１９０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを備えたコンピュータとして構成されている。本実施形態では、第１制御部１９０は、アクセルレバーのアクセル開度に応じて第１走行用モータ１５０を制御することによって、第１車両１００を走行させる。第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗している状態で、第１車両１００は、第２車両２００を牽引しながら前方に向かって走行する。本実施形態では、第１車両１００は、時速２０キロメートルで走行することができる。なお、第１制御部１９０は、コンピュータではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

【0019】

図２に示すように、第２車両２００は、無人搬送車として構成されている。無人搬送車とは、予め定められた走行経路に沿って自動操縦で走行するＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）だけでなく、自らが決定した走行経路に沿って自動操縦で走行するＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot）をも含む意味である。本実施形態では、第２車両２００は、左右一対の車輪２０１を有する二輪の無人搬送車として構成されている。なお、第２車両２００は、二輪の無人搬送車ではなく、例えば、一輪の無人搬送車として構成されてもよいし、左右一対の前輪と左右一対の後輪とを有する四輪の無人搬送車として構成されてもよい。

【0020】

本実施形態では、第２車両２００は、上述した車輪２０１に加えて、第２車体部２１０と、第２バッテリ２４０と、第２走行用モータ２５０と、走行経路検出用センサ２６０と、障害物検出用センサ２７０と、第２制御部２９０とを備えている。なお、第２走行用モータ２５０のことを駆動部と呼ぶことがある。

【0021】

本実施形態では、第２車体部２１０は、箱状に構成されている。第２車体部２１０には、車輪２０１の車輪軸が接続されている。第２車体部２１０の内側には、第２バッテリ２４０と第２制御部２９０とが収納されている。

【0022】

第２バッテリ２４０には、例えば、鉛蓄電池や、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素充電池などの二次電池を用いることができる。なお、第２バッテリ２４０には、二次電池ではなく、一次電池が用いられてもよい。

【0023】

第２走行用モータ２５０は、第２バッテリ２４０を電源として、第２車両２００を走行させるための駆動力Ｆｒを発生させる。本実施形態では、第２走行用モータ２５０は、車輪２０１を回転させることによって、第２車両２００を走行させる。本実施形態では、第２走行用モータ２５０は、車輪２０１に設けられたインホイールモータとして構成されており、左右の車輪２０１に１つずつ設けられている。第２走行用モータ２５０は、第２制御部２９０の制御下で駆動される。なお、第２走行用モータ２５０は、インホイールモータとして構成されていなくてもよい。この場合、第２走行用モータ２５０は、例えば、第２車体部２１０の内側に設けられてもよい。

【0024】

走行経路検出用センサ２６０は、第２車両２００の走行経路を検出するためのセンサである。本実施形態では、走行経路検出用センサ２６０は、第２車体部２１０の後端部に設けられているカメラ２６５に内蔵されたイメージセンサである。走行経路検出用センサ２６０は、路面ＲＳに設けられた走行経路を表す目印を検出する。走行経路検出用センサ２６０は、第２車体部２１０の後端部に固定されたカメラ２６５に内蔵されている。走行経路検出用センサ２６０からの出力信号は、第２制御部２９０に送信される。

【0025】

障害物検出用センサ２７０は、第２車両２００の走行経路上の障害物を検出するためのセンサである。本実施形態では、障害物検出用センサ２７０は、障害物検出用センサ２７０を中心とする所定エリア内の障害物を検出する測域センサである。障害物検出用センサ２７０は、第２車体部２１０の後端部に設けられている。障害物検出用センサ２７０からの出力信号は、第２制御部２９０に送信される。

【0026】

第２制御部２９０は、ＣＰＵと、メモリと、入出力インターフェースとを備えたコンピュータとして構成されている。本実施形態では、第２制御部２９０は、第２走行用モータ２５０を制御することによって、第２車両２００を走行させる。第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗していない状態で、第２車両２００は、第１車両１００を牽引しながら後方に向かって走行する。本実施形態では、第２車両２００は、時速７キロメートルで走行することができる。第２制御部２９０は、左右の第２走行用モータ２５０を制御して、左右の車輪２０１の回転速度を異ならせることによって、第２車両２００の進行方向を変更することができる。第２制御部２９０は、第２走行用モータ２５０を用いた回生ブレーキ、あるいは、第２走行用モータ２５０を用いた励磁方式の電磁ブレーキによって、第２車両２００を減速させることができる。第２制御部２９０は、走行経路検出用センサ２６０からの出力信号を用いて生成された画像を解析することによって走行経路を検出しながら、走行経路に沿って第２車両２００を走行させる。障害物検出用センサ２７０によって、走行経路上に障害物が検出された場合には、第２制御部２９０は、障害物との接触を回避するように第２車両２００を迂回させる。なお、第２制御部２９０は、コンピュータではなく、複数の回路の組み合わせによって構成されてもよい。

【0027】

図３は、本実施形態における連結器３００の構成を示す側面図である。本実施形態では、連結器３００は、第１連結部３１０と、第２連結部３２０と、第３連結部３３０と、付勢機構３５０とを有している。連結器３００には、前方から後方に向かって、第１連結部３１０と第２連結部３２０と第３連結部３３０とがこの順で配置されている。

【0028】

第１連結部３１０の前端部は、ステップ部１１１の後端部に固定されている。本実施形態では、第１連結部３１０は、前後方向に沿って設けられた第１板部３１１と、第１板部３１１から上方に向かって突き出した第１壁部３１２とを有している。第１連結部３１０のうちのステップ部１１１との接続部分は、第１板部３１１に設けられている。

【0029】

第２連結部３２０は、第１連結部３１０に対して左右方向に沿った回転軸ＲＸ１を中心にして回転可能に、第１連結部３１０に接続されている。本実施形態では、第２連結部３２０は、前後方向に沿って設けられた第２板部３２１と、第２板部３２１から上方に向かって突き出した第２壁部３２２とを有している。第２連結部３２０のうちの第１連結部３１０との接続部分は、第２板部３２１に設けられている。

【0030】

第３連結部３３０は、第２連結部３２０に対して上下方向に沿った回転軸ＲＸ２を中心にして回転可能に、第２連結部３２０に接続されている。第３連結部３３０の後端部は、第２車体部２１０の前端部に固定されている。つまり、第３連結部３３０は、第２連結部３２０を第２車体部２１０に接続している。

【0031】

付勢機構３５０は、第１車両１００の後部を上方に向けて付勢する。付勢機構３５０は、第１弾性部材３５１と、第１支持部３５２と、第２支持部３５３とを有している。本実施形態では、第１弾性部材３５１は、第１壁部３１２と第２壁部３２２との間に配置されている。第１弾性部材３５１は、前後方向に沿って伸縮する。本実施形態では、第１弾性部材３５１は、圧縮コイルバネによって構成されている。

【0032】

第１支持部３５２は、第１弾性部材３５１の前端部を支持している。本実施形態では、第１支持部３５２は、第１壁部３１２に設けられている。第１弾性部材３５１の前端部は、第１支持部３５２に固定されている。第２支持部３５３は、第１弾性部材３５１の後端部を支持している。本実施形態では、第２支持部３５３は、第２壁部３２２に設けられている。第１弾性部材３５１の後端部は、第２支持部３５３に固定されている。

【0033】

付勢機構３５０は、第１弾性部材３５１の変形によって第１連結部３１０に対して第２連結部３２０を相対回転させることで、後輪１０２が路面ＲＳに接触している状態と後輪１０２が路面ＲＳから離れている状態とを切り替える。図１に示すように、付勢機構３５０は、第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗しているときには、搭乗者ＤＲの重量によって第１弾性部材３５１を変形させて、後輪１０２を路面ＲＳに接触させる。図２に示すように、付勢機構３５０は、第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗していないときには、第１弾性部材３５１の弾性力によって後輪１０２を路面ＲＳから離れさせる。付勢機構３５０が第１車両１００の後部を持ち上げる力Ｆ１は、第１車両１００の後軸重よりも大きい。第１車両１００の後軸重とは、第１車両１００の重量のうち、後輪１０２から路面ＲＳに加えられる重量のことを意味する。本実施形態のように、第１車両１００が２つの後輪１０２を有する場合には、第１車両１００の後軸重は、各後輪１０２から路面ＲＳに加えられる重量の和である。付勢機構３５０が第１車両１００の後部を持ち上げる力Ｆ１は、第１車両１００の後軸重と、搭乗者ＤＲの重量として予め定められた重量のうちの後輪１０２から路面ＲＳに加えられる重量との和よりも小さい。

【0034】

図４は、第１車両１００に設けられたセルフセンタリング機構４００の構成を示す第１の上面図である。図５は、セルフセンタリング機構４００の構成を示す第２の上面図である。図４および図５には、セルフセンタリング機構４００ともに、前輪１０１、フロントフォーク１２１の断面、および、メインパイプ１１２の断面が表されている。図４に示すように、セルフセンタリング機構４００は、第１ブラケット４１１と、第２ブラケット４１２と、第３ブラケット４１３と、第２弾性部材４２０と、第３弾性部材４３０とを備えている。

【0035】

第１ブラケット４１１は、フロントフォーク１２１に対して前方に配置されている。本実施形態では、第１ブラケット４１１は、左右方向に沿って設けられている。第１ブラケット４１１の左端部は、フロントフォーク１２１に対して左方向に配置されており、第１ブラケット４１１の右端部は、フロントフォーク１２１に対して右方向に配置されている。第１ブラケット４１１は、例えば、ねじや溶接によって、フロントフォーク１２１に固定されている。なお、第１ブラケット４１１は、フロントフォーク１２１に対して後方に配置されてもよい。第１ブラケット４１１は、フロントフォーク１２１ではなく、ステアリングコラム１２２に固定されてもよい。

【0036】

第２ブラケット４１２は、メインパイプ１１２の左側面に配置されている。第３ブラケット４１３は、メインパイプ１１２の右側に配置されている。第２ブラケット４１２および第３ブラケット４１３は、例えば、ねじや溶接によって、メインパイプ１１２に固定されている。

【0037】

第２弾性部材４２０は、第１ブラケット４１１と第２ブラケット４１２との間に配置されている。第３弾性部材４３０は、第１ブラケット４１１と第３ブラケット４１３との間に配置されている。第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、前後方向に沿って伸縮する。本実施形態では、第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、引張コイルバネによって構成されている。第３弾性部材４３０は、第２弾性部材４２０と同種の引張コイルバネによって構成されている。つまり、第３弾性部材４３０のバネ定数は、第２弾性部材４２０のバネ定数と同じである。第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、前輪１０１を中心にして、左右対称に設けられている。第２弾性部材４２０の前端部は、第１ブラケット４１１の左端部に接続されており、第１ブラケット４１１よって支持されている。第２弾性部材４２０の後端部は、第２ブラケット４１２に接続されており、第２ブラケット４１２によって支持されている。第３弾性部材４３０の前端部は、第１ブラケット４１１の右端部に接続されており、第１ブラケット４１１よって支持されている。第３弾性部材４３０の後端部は、第３ブラケット４１３に接続されており、第３ブラケット４１３によって支持されている。

【0038】

図４に示すように、前輪１０１が前方を向いているとき、つまり、前後方向に平行な第１車両１００の中心軸ＣＬに沿うように前輪１０１のトレッド面が配置されているときには、第２弾性部材４２０の長さは、第２弾性部材４２０の自然長よりも長くなっており、第３弾性部材４３０の長さは、第３弾性部材４３０の自然長よりも長くなっている。前輪１０１の向きが前方を向いているときには、第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２によって前輪１０１に加えられる力のモーメントと第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３によって前輪１０１に加えられる力のモーメントとが釣り合っている。

【0039】

図５に示すように、下方を向いて視て時計回りに前輪１０１が回転することによって前輪１０１の向きが前方から逸れた場合には、第２弾性部材４２０が第１ブラケット４１１に引張られて伸び、第３弾性部材４３０が縮むので、第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２は、第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３よりも大きくなる。つまり、第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２によって前輪１０１に加えられる力のモーメントは、第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３によって前輪１０１に加えられる力のモーメントよりも大きくなる。そのため、前輪１０１は、第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２による力のモーメントと第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３による力のモーメントとを合成した合モーメントＭによって、前方を向くように引き戻される。

【0040】

下方を向いて視て反時計回りに前輪１０１が回転することによって前輪１０１の向きが前方から逸れた場合には、第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３が第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２よりも大きくなるので、前輪１０１は、図５に示した向きとは反対向きの合モーメントＭによって、前方を向くように引き戻される。

【0041】

図６は、第１車両１００の電気的な構成を模式的に示す説明図である。図６には、第１車両１００の各部を互いに接続する電源ケーブル１４１～１４４が実線で表されており、第１車両１００の各部を互いに接続する信号ケーブル１９１～１９４が破線で表されている。本実施形態では、第１走行用モータ１５０には、第１モータドライバ１５５を介して、第１バッテリ１４０からの電力が供給される。第１モータドライバ１５５は、第１制御部１９０の制御下で、第１走行用モータ１５０を駆動させるための電力を第１走行用モータ１５０に供給する。第１モータドライバ１５５と第１走行用モータ１５０との間には、第１モータドライバ１５５と第１走行用モータ１５０との電気的な接続のオンオフを切り替える第１スイッチ１５７が設けられている。本実施形態では、第１スイッチ１５７は、第１制御部１９０の制御下で駆動される電磁開閉器によって構成されている。第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行しているとき、つまり、第１制御部１９０から第１走行用モータ１５０を駆動させる指令信号が出力されていないときには、第１制御部１９０は、第１スイッチ１５７によって、第１モータドライバ１５５と第１走行用モータ１５０との電気的な接続をオフにする。

【0042】

図７は、第２車両２００の電気的な構成を模式的に示す説明図である。図７には、第２車両２００の各部を互いに接続する電源ケーブル２４１～２４６が実線で表されており、第２車両２００の各部を互いに接続する信号ケーブル２９１～２９５が破線で表されている。本実施形態では、第２走行用モータ２５０には、第２モータドライバ２５５を介して、第２バッテリ２４０からの電力が供給される。第２モータドライバ２５５は、第２制御部２９０の制御下で、第２走行用モータ２５０を駆動させるための電力を第２走行用モータ２５０に供給する。第２モータドライバ２５５と第２走行用モータ２５０との間には、第２モータドライバ２５５と第２走行用モータ２５０との電気的な接続のオンオフを切り替える第２スイッチ２５７が設けられている。本実施形態では、第２スイッチ２５７は、第２制御部２９０の制御下で駆動される電磁開閉器によって構成されている。搭乗者ＤＲの操作によって第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行しているとき、つまり、第２制御部２９０から第２走行用モータ２５０を駆動させる指令信号が出力されていないときには、第２制御部２９０は、第２スイッチ２５７によって、第２モータドライバ２５５と第２走行用モータ２５０との電気的な接続をオフにする。なお、第２車両２００には、左右一対の第２走行用モータ２５０と、左右一対の第２モータドライバ２５５と、左右一対の第２スイッチ２５７とが設けられている。図７では、技術の理解を容易にするために、左右のうちの一方の第２走行用モータ２５０と第２モータドライバ２５５と第２スイッチ２５７が図示されており、左右のうちの他方の第２走行用モータ２５０と第２モータドライバ２５５と第２スイッチ２５７の図示が省略されている。

【0043】

図８は、本実施形態における移動体５０が用いられる様子を模式的に示す説明図である。図８には、一例として、自動車ＡＭの製造工場内で移動体５０が用いられる様子が表されている。より具体的には、自動車ＡＭの検査ラインＬＮに沿って設けられた通路ＲＴを検査員が移動するために移動体５０が用いられる様子が表されている。検査ラインＬＮは、直線状に設けられている。検査ラインＬＮと通路ＲＴとの間には、例えば、棚や装置などの周辺設備ＯＢが配置されており、通路ＲＴは、周辺設備ＯＢを避けるようにＳ字状に設けられている。通路ＲＴは、２つのコーナーＣ１，Ｃ２を有している。検査員は、検査ラインＬＮの始点ＳＰにて検査対象の自動車ＡＭに乗り込んで、自動車ＡＭを検査しながら自動車ＡＭとともに検査ラインＬＮの終点ＥＰまで移動する。終点ＥＰに到着した検査員は、通路ＲＴを通って始点ＳＰに戻る。検査ラインＬＮの終点ＥＰの近傍には、移動体５０の待機場所ＷＰが設けられている。終点ＥＰに到着した検査員は、自動車ＡＭから移動体５０の第１車両１００に乗り換え、第２車両２００を牽引しながら走行する第１車両１００を運転して始点ＳＰに戻る。検査員が第１車両１００から降車した後、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら自動で走行して待機場所ＷＰまで戻る。この例では、検査員が通路ＲＴを徒歩で移動する場合に比べて、検査員が終点ＥＰから始点ＳＰまで戻るための時間を短縮することができるので、検査ラインＬＮに配置される検査員の人数を少なくすることができる。なお、他の例では、市街地で移動体５０が用いられてもよい。例えば、ユーザが第２車両２００を牽引しながら走行する第１車両１００を運転して自宅から鉄道の駅やバスの停留所まで移動し、ユーザが第１車両１００から降車した後、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら自動で走行してユーザの自宅まで戻ってもよい。

【0044】

以上で説明した本実施形態における移動体５０によれば、付勢機構３５０は、図１に示したように第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗しているときには、搭乗者ＤＲの重量によって後輪１０２を路面ＲＳに接触させるので、搭乗者ＤＲの搭乗している第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときの第１車両１００の姿勢を安定させることができる。さらに、付勢機構３５０は、図２に示したように第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗していないときには、後輪１０２を路面ＲＳから離れさせるので、第２車両２００が搭乗者ＤＲの搭乗していない第１車両１００を牽引しながら走行するときに、後輪１０２が路面ＲＳから受ける摩擦力によって第２車両２００のコーナリングが阻害されることを抑制できる。

【0045】

また、本実施形態では、付勢機構３５０は、油圧システムやモータなどを用いずに、第１弾性部材３５１を用いて後輪１０２が路面ＲＳに接触している状態と後輪１０２が路面ＲＳから離れている状態とを切り替える。そのため、簡易な構成で、第１車両１００への搭乗者ＤＲの乗り降りによって自動的に、後輪１０２が路面ＲＳに接触している状態と後輪１０２が路面ＲＳから離れている状態とを切り替えることができる。特に、本実施形態では、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときには、第１車両１００の後部が付勢機構３５０によって上方に付勢されているので、第１車両１００の後部が上方に付勢されていない形態に比べて、駆動輪である前輪１０１が路面ＲＳに強く押し付けられる。そのため、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときに、前輪１０１がホイールスピンすることを抑制できる。

【0046】

また、本実施形態では、第１車両１００は、前輪１０１が第１車両１００の前方を向くように前輪１０１を付勢するセルフセンタリング機構４００を備えている。そのため、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行しているときに、第１車両１００の前輪１０１が左右に振動して第２車両２００の走行が阻害されることを抑制できる。また、本実施形態では、フロントフォーク１２１の上端部がフロントフォーク１２１の下端部よりも後方に配置されることによって前輪１０１にキャスター角が付与されているので、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら前方に向かって走行するときの直進安定性を高めることができる。しかしながら、前輪１０１にキャスター角が付与されることによって、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら後方に向かって走行するときに前輪１０１の向きを前方から逸らせる力が働きやすくなる。第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら後方に向かって走行するときに前輪１０１の向きが前方から逸れた場合、第２車両２００が意図せずコーナリングすることがある。本実施形態では、セルフセンタリング機構４００が設けられているので、第２車両２００が意図せずコーナリングすることを抑制できる。また、例えば、セルフセンタリング機構４００ではなく前輪１０１の向きを固定する手動式のロック機構が第１車両１００に設けられた形態でも、前輪１０１が左右に振動して第２車両２００の走行が阻害されることや、第２車両２００が意図せずコーナリングすることを抑制できるが、手動式のロック機構では、搭乗者ＤＲがロック機構の操作を怠る可能性がある。これに対して、本実施形態では、セルフセンタリング機構４００は、第２弾性部材４２０の弾性力Ｆ２と第３弾性部材４３０の弾性力Ｆ３とを用いて、自動的に前輪１０１の向きを前方に向ける。そのため、簡易な構成で、自動的に、前輪１０１が左右に振動して第２車両２００の走行が阻害されることや、第２車両２００が意図せずコーナリングすることを抑制できる。

【0047】

また、本実施形態では、第１車両１００に設けられた前輪１０１の数は、１つである。そのため、第１車両１００に複数の前輪が設けられた形態に比べて、第１車両１００を軽量化できる。そのため、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行するときの、第２車両２００の消費電力を低減できる。

【0048】

また、本実施形態では、第２車両２００には、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときの第２走行用モータ２５０と第２モータドライバ２５５との電気的な接続をオフにするための第２スイッチ２５７が設けられている。そのため、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときに、第２走行用モータ２５０の回生ブレーキが働いて第１車両１００の走行が阻害されることを抑制できる。さらに、本実施形態では、第１車両１００には、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行するときの第１走行用モータ１５０と第１モータドライバ１５５との電気的な接続をオフにするための第１スイッチ１５７が設けられている。そのため、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行するときに、第１走行用モータ１５０の回生ブレーキが働いて第２車両２００の走行が阻害されることを抑制できる。

【0049】

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態における移動体５０ｂに備えられた連結器３００ｂの構成を示す側面図である。第２実施形態における移動体５０ｂでは、第１弾性部材３５１ｂが圧縮コイルバネではなく、ねじりコイルバネであることが第１実施形態とは異なる。その他の構成については、特に説明しない限り、第１実施形態と同じである。

【0050】

本実施形態では、第１弾性部材３５１ｂの一端を支持する第１支持部３５２ｂは、第１連結部３１０ｂの第１板部３１１に設けられている。第１弾性部材３５１ｂの他端を支持する第２支持部３５３ｂは、第２連結部３２０ｂの第２板部３２１に設けられている。なお、本実施形態では、第１連結部３１０ｂは、図３に示した第１壁部３１２を有しておらず、第２連結部３２０ｂは、図３に示した第２壁部３２２を有していない。

【0051】

以上で説明した本実施形態における移動体５０ｂによれば、付勢機構３５０ｂは、第１実施形態と同様に、第１車両１００に搭乗者ＤＲが搭乗していないときには、後輪１０２を路面ＲＳから離れさせるので、第２車両２００が搭乗者ＤＲの搭乗していない第１車両１００を牽引しながら走行するときに、後輪１０２が路面ＲＳから受ける摩擦力によって第２車両２００のコーナリングが阻害されることを抑制できる。特に、本実施形態では、上下方向において、連結器３００ｂを小型化できる。

【0052】

Ｃ．他の実施形態：
（Ｃ１）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第１車両１００は、第１走行用モータ１５０を備えている。これに対して、第１車両１００は、第１走行用モータ１５０を備えていなくてもよい。例えば、第１車両１００は、搭乗者がペダルを回転させることによって走行する三輪の自転車として構成されてもよい。

【0053】

（Ｃ２）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第１車両１００は、第１走行用モータ１５０によって走行する電動車両として構成されており、第２車両２００は、第２走行用モータ２５０によって走行する電動車両として構成されている。これに対して、第１車両１００と第２車両２００とのうちの少なくとも一方は、電動車両ではなく、内燃機関を動力源として走行する車両として構成されてもよい。

【0054】

（Ｃ３）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第１車両１００は、第１車両１００に搭乗している搭乗者ＤＲの操作によって走行する。これに対して、第１車両１００は、第１車両１００に搭乗している搭乗者ＤＲの操作によらずに走行してもよい。例えば、第１車両１００は、自動操縦によって走行してもよい。

【0055】

（Ｃ４）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、付勢機構３５０，３５０ｂの第１弾性部材３５１，３５１ｂは、バネによって構成されている。これに対して、第１弾性部材３５１，３５１ｂは、バネ以外の弾性部材によって構成されてもよい。例えば、第１弾性部材３５１，３５１ｂは、ゴム、あるいは、エラストマによって構成されてもよい。

【0056】

（Ｃ５）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第１車両１００には、前輪１０１が第１車両１００の前方を向くように操舵部１２０を付勢するセルフセンタリング機構４００が設けられている。これに対して、第１車両１００にセルフセンタリング機構４００が設けられていなくてもよい。

【0057】

（Ｃ６）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、セルフセンタリング機構４００の第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、バネによって構成されている。これに対して、第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、バネ以外の弾性部材によって構成されてもよい。例えば、第２弾性部材４２０および第３弾性部材４３０は、ゴム、あるいは、エラストマによって構成されてもよい。

【0058】

（Ｃ７）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、セルフセンタリング機構４００は、第２弾性部材４２０と第３弾性部材４３０とを用いて、前輪１０１が第１車両１００の前方を向くように操舵部１２０を付勢する。これに対して、セルフセンタリング機構４００は、弾性部材ではなく、例えば、モータあるいは磁石などによって前輪１０１が第１車両１００の前方を向くように操舵部１２０を付勢してもよい。

【0059】

（Ｃ８）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第１車両１００には、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行しているときに、第１モータドライバ１５５と第１走行用モータ１５０との電気的な接続をオフにする第１スイッチ１５７が設けられている。これに対して、第１車両１００に第１スイッチ１５７が設けられていなくてもよい。この場合、第２車両２００が第１車両１００を牽引しながら走行するときに、第１走行用モータ１５０の発生させる回生電力によって第１バッテリ１４０を充電することができるので、移動体５０外に設けられた電源を用いて第１バッテリ１４０を充電するサイクルを長期化できる。

【0060】

（Ｃ９）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第２車両２００には、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行しているときに、第２モータドライバ２５５と第２走行用モータ２５０との電気的な接続をオフにする第２スイッチ２５７が設けられている。これに対して、第２車両２００に第２スイッチ２５７が設けられていなくてもよい。この場合、第１車両１００が第２車両２００を牽引しながら走行するときに、第２走行用モータ２５０の発生させる回生電力によって第２バッテリ２４０を充電することができるので、移動体５０外に設けられた電源を用いて第２バッテリ２４０を充電するサイクルを長期化できる。

【0061】

（Ｃ１０）上述した各実施形態の移動体５０，５０ｂでは、第２車両２００は、イメージセンサを用いて取得される画像を解析することによって走行経路を検出する画像認識型の無人搬送車によって構成されている。これに対して、第２車両２００は、画像認識型の無人搬送車以外の無人搬送車によって構成されてもよい。例えば、第２車両２００は、電磁誘導型の無人搬送車、磁気誘導型の無人搬送車、あるいは、レーザ誘導型の無人搬送車として構成されてもよい。

【0062】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0063】

５０，５０ｂ…移動体、１００…第１車両、１０１…前輪、１０２…後輪、１１０…第１車体部、１２０…操舵部、１４０…第１バッテリ、１５０…第１走行用モータ、１５５…第１モータドライバ、１５７…第１スイッチ、１９０…第１制御部、２００…第２車両、２０１…車輪、２１０…第２車体部、２４０…第２バッテリ、２５０…第２走行用モータ、２５５…第２モータドライバ、２５７…第２スイッチ、２６０…走行経路検出用センサ、２７０…障害物検出用センサ、２９０…第２制御部、３００，３００ｂ…連結器、３１０，３１０ｂ…第１連結部、３２０，３２０ｂ…第２連結部、３３０…第３連結部、３５０，３５０ｂ…付勢機構、３５１，３５１ｂ…第１弾性部材、４００…セルフセンタリング機構、４２０…第２弾性部材、４３０…第３弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】