JP7445244B1 - 電動移動体および電動移動体を備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動移動体および電動移動体を備える車両を提供すること。【解決手段】 電動移動体１００は、支持部１０１と、支持部１０１の４隅に隣接して配置されたインホイールモータを備える２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄと、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄを連結する連結軸１２４ａ～１２４ｄと、下端が連結軸１２４ａ～１２４ｄに固定され、上端が上下動作のためのモータ１０７ａ～１０７ｄに連結された上下伸縮可能な電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄと、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄのインホイールモータの回転速度または回転方向を独立して制御する制御部１０５ａ、１０５ｂとを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、四輪を独立して動作することが可能な電動移動体および電動移動体を備える移動体に関する。

近年、２次電池、モータの性能および５Ｇ、６Ｇなどの通信インフラ基盤の進歩し、さらに地球温暖化防止のために電気自動車が注目されている。また、これに伴って、タイヤ、ホイール、モータを一体化させて、独立して電池駆動することができるタイヤも提案されている。

電気自動車は、通常それ自体が人を載せる乗用車としての機能が注目されているが、電動で動く車輪を使用すれば、非乗用以外の多機能な電気駆動モジュールが想定される。また、電動で動作する車輪は、従来の乗用車のようなステアリング機構を使用しなくとも良いため、多彩な動作が可能となる。

４輪独立駆動の電気自動車として、例えば特開２０１２－１７０９３号広報が知られており、インホイールモータ駆動により最小限の駐車スペースで定位置旋回ができる電気自動車が提案されている。

特許文献１に記載された電気自動車は、狹路への旋回のような切り返しが必要な場合に狭い駐車位置で定位置旋回を行うための定位置旋回スイッチを備えることを記載し、定位置旋回を自動的に判断することを記載する。

しかしながら、特許文献１は、定位置旋回機能を自動的に使用することを記載するものの、本来的に運転者が乗車することを前提としたものであり、運転者などがいない場合にでも、自律的に一定の動作を行うことを可能とするものではない。

また、特許文献２（特開２０２３－５１００６号公報）には、走行性能を改善する自由回転従属輪を備える自律走行の旋回性を改善する搬送カートを記載する。特許文献２は、搬送カートの自律走行の際の走行性能を改善することを解決課題とするものであり、車両その他の物体を乗せて効率的な旋回動作などを可能とする電動移動体を記載するものではない。

特開２０１２－１７０９３号公報 特開２０２３－５１００６号公報

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、自動または遠隔制御により一定の動作を行うことを可能とする電動フラット移動体および電動フラット移動体を備える車両を提供することを目的とする。

本発明によれば、
支持部と、
前記支持部の４隅に隣接して配置されたインホイールモータを備え、独立して３６０°の回転を可能とする２連タイヤと、
前記２連タイヤを連結し、連結軸と、
前記支持部の地面からの高さを制御する高さ調整機構と、
前記２連タイヤのインホイールモータの回転速度または回転方向を独立して制御する制御部と
を備え、
進行方向をその位置で転換可能な
電動移動体が提供される。

また本発明によれば、
上記に記載の電動移動体を備え、高さ調整機構の動作に応じて車両のタイヤが地面から離れ、前記電動移動体の２連タイヤにより移動可能となる車両が提供される。

本開示によれば、自動または遠隔制御により、小回りのきいた一定の動作を行うことができる電動移動体および電動移動体を備える車両を提供することができる。

図１は、本実施形態の電動移動体１００の実施形態を示す図。 図２は、図１に示した電動移動体１００の２連タイヤ１０２ａを例示として２連タイヤ１０２ａの保持構造および操舵構造を説明する実施形態２００を示す図。 図３は、電動移動体１００の待機状態または物体を載せるまでの状態の実施形態３００を示す図。 図４は、本実施形態において物体を車４１０とした時の実施態様４００を示す図 図５は、車４１０を上昇させるべき位置と判断された後、電動移動体１００は、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄを動作させて車４１０を持ち上げた実施形態を示す図。 図６は、本実施形態が適用される車両の概略的な実施形態６００を示す図。 図７は、被牽引車両６１０に対して本実施形態の電動移動体１００を取りつける場合の実施形態７００を示す図。 図８は、本実施形態の電動移動体１００が伸張して、被牽引車両６１０を地面から持ち上げた実施形態８００を示す図。 図９は、第２の実施形態の電動移動体９００を示す図。 図１０は、電動移動体９００の構成を、図９（ａ）の切断線Ｃ－Ｃに沿った断面とし、第２の実施形態の電動移動体９００の構成要素１０００を示す図。 図１１は、第２の実施形態において、２連タイヤ９０２ａが電動ジャッキ９０４ａにより押し出され、図１１の位置へと変移実施形態１１００を示す図。 図１２は、図１０および図１１に示したジョイント機構９１０ａの例示的な構成および作用の実施形態１２００を示す図。

以下、本実施形態を説明するが、本実施形態は、以下の明細書および図面の記載に限定されることはない。図１は、本実施形態の電動移動体１００の実施形態を示す。以下、電動移動体１００は、電動移動体１００上に例えば荷物、車両、キャンピングカー、トレーラ、または荷台などの車両により牽引される物体の車台を載せるか、取り付けられるかにより、運転者が搭乗していないか、または自律走行できない電動移動体１００上に乗せられた移動体または物体の走行を支援する。

本実施形態の電動移動体１００は、２次電池およびモータを搭載し、各種センサを使用して自立運転を行い、電動移動体１００上の物体を例えば所定の位置へとＧｏｏｇｌｅＭａｐ（登録商標）その他のデジタルマップなどの情報を参照して、自律的に目的の地点まで移動させる。また、他の実施形態では、電動移動体１００は、電動移動体１００上の物体をスマートホン、タブレット（図示せず）などの携帯端末からの遠隔操作に応じて、所望する地点へと移動させる。

図１には、本実施形態の電動移動体１００の例示的態様を示す。図１（ａ）は側面図であり、図１（ｂ）は、上面図である。電動移動体１００は、支持部１０１と、支持部１０１の４隅に隣接してバランス良く配置された２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄと、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄとを含む。支持部１０１と２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄとは、高さ調整機構として機能する、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄにより、２連タイヤを回動可能とするように連結されている。また、支持部１０１は、その上面と下面との間に物体を支える部分を除き中空とされていて、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄを操舵すると共に、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄを上下させるための機能を収容する。

なお、図１（ａ）では、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄを明示的に示しているが、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄは、必ずしも用いられる必要はないが、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄを使用しない実施形態については図２を使用してより詳細に説明する。

また、支持部１０１の上面には、支持部１０１が載せる物体からの荷重を検知し、電動またはエア駆動のジャッキ１０４ａ～１０４ｄの動作を制御するためのピエゾセンサなどの圧力センサ１２０ａ～１２０ｄが配置されている。以下説明の簡略化のため、ジャッキ１０４ａ～１０４ｄが電動ジャッキである実施形態を例として説明するがエアジャッキまたはエアバッグを使用する場合の動作も同様である。

電動移動体１００は、図１（ｂ）の上面図に示されるように、電動移動体１００の動作を制御するための制御部１０５ａ、１０５ｂと、電動移動体１００の２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄ、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄ、制御部１０５ａ、１０５ｂなどを動作させるためのＬｉイオン電池、ナトリウム電池などの２次電池１０６とを備えている。なお、図１（ｂ）において、支持部１０１の下部または支持部１０１の収容空間内に配置された要素については破線で示す。

図１（ｂ）にしたがって説明を続けると、例えば２連タイヤ１０２ａは、連結軸１２４ａ～１２４ｄにより、物体の荷重に耐えるように、それぞれ２輪が平行に連結され、その中間部に上下伸縮可能な電動ジャッキ１０４ａの下端が連結されている。２連タイヤ１０２ａ～１０２は、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄを図１（ｂ）の双方向矢線の方向に、それぞれ独立した３６０°の回転を可能としている。制御部１０５ａ、１０５ｂは、電動移動体１００の運動を制御しており、ＧＰＳセンサ１２１、加速度センサ１２２、ジャイロセンサ１２３といった各種のポジションセンサ、ビーコンなどからの情報を取得する。

取得した情報は、例えばＧｏｏｇｌｅＭａｐといったデジタルマップの情報を使用して制御部１０５ａ、１０５ｂにより、電動移動体１００を現在の位置から目的の地点まで走行させる。なお、電動移動体１００は、自律運転を行う場合、周囲にある障害物を避けるまたは停止するためのカメラ手段１２６を備えることができる。カメラ手段１２６としては、電動移動体１００の外側４隅または外側面に物体を妨げないような位置に配置することができる。

また、カメラ手段１２６は、物体を載せない場合には、例えば電動移動体１００の側面または内部空間に収容され、物体を乗せた後に電動移動体１００の上の物体の外側まで延長されて周囲の障害物を検知する適切な高さに自動的に配置されてもよい。図１（ａ）には、例示的にカメラ手段１２６が、電動移動体１００の内部から障害物検出位置にセットされた実施形態を示す。カメラ手段１２６は、効率的に進行方向の障害物を検出できるように、例えばシータ（登録商標）といった全天球カメラとすることができるが、これに限定されることはない。

また、カメラ手段１２６を全天球カメラとする場合、垂直方向の所定の高さとされる必要はなく、図１（ａ）に示すように、電動移動体１００の支持部１０１のレベルで物体の外部にまで延びた配置とすることができる。

電動移動体１００の構造は、内部に図１（ｂ）で説明した制御部１０５ａ、１０５ｂなどを収容する空間を有し、物体を載せることができる支持部１０１が有る限り特に限定はない、例えば、支持部１０１は、４方向に延びた剛性の枠内に所定の位置にビームを渡して、制御部１０５ａ、１０５ｂ、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄを支え、上面には物体を支持するための支持面または支持部材を対置したスケルトンタイプとすることができる。また、見栄えなどの観点から支持部１０１の上面を、フラットな鋼板、剛性の化粧板、またはカーボンコンポジットなどで構成することができる。なお、図１（ｂ）には、カメラ手段１２６の引き込まれた位置を例示的に示す。

図２は、図１に示した電動移動体１００の２連タイヤ１０２ａを例示として２連タイヤ１０２ａの保持構造および操舵構造を説明する実施形態２００を示す図である。ここで、図２は、電動移動体１００が使用中、すなわちその上部に物体を乗せて移動可能な配置を示す。２連タイヤ１０２ａは、この状態では地面２００に設置している。組となった２連タイヤは連結軸１２４ａで連結されており、それぞれのタイヤは、独立して回転するインホイールモータを搭載する。電動移動体１００が前後方向に直線的に移動する場合には、２連タイヤ１０２ａは同一方向に回転するが、電動移動体１００が転回する場合には、内輪差に応じて各タイヤの回転速度および回転方向が制御される。

本実施形態において２連タイヤ１０２ａを使用することにより物体の荷重を適切に支持し、かつ搬送力を増大すると共に走行安定性を提供することができる。さらに本実施形態において２連タイヤ１０２ａを採用することで、電動移動体１００の転回時における操舵用のモータ１０３ａの負荷を軽減することができる。他の好ましい実施形態では、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄ、ギア１０９ａおよびギア１１０ａを使用しない。この場合、電動移動体１００の操舵は、戦車のクローラ動作に類似して、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄの動作制御のみで行うこともできる。

操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄを使用しない実施形態では、電動移動体１００を移動させたい方向に、１つの２連タイヤ１０２ａを構成する組となったタイヤの回転速度を変化させ、同時に残りの３つの２連タイヤ１０２ｂ～１０２ｄも協働的に回転方向および回転速度が協調動作として制御される。この結果、操舵用の要素が無くとも電動移動体１００は、任意の方向に転回することができる。また、停止時においては操舵用要素を使用せず、かつ位置を変えずに、進行方向を直角方向に変更することができる。ギア１０９ａ、１１０ａを排除する実施形態では、電動ジャッキ１０４ａの動作範囲も拡張でき、また余分な部材も省略することができる。

連結軸１２４ａの中央部分には電動ジャッキ１０４ａの上端が連結されていて、支持部１０１の上面に固定されたモータ１０７ａにより、２連タイヤ１０２ａを上下動作可能としている。なお、図２には示されていないが、他の２連タイヤ１０２ｂ～１０２ｄも同様の構成とされる。また、電動ジャッキ１０４ａの外周には１１０ａが固定されており、また電動ジャッキ１０４ａの外周は、ベアリング１０６ａにより回転可能に保持されていて、２連タイヤ１０２ａの紙面方向垂直側の転回を可能とする。

ギア１１０ａの端部には、操舵用のモータ１０３ａにより回転駆動されるギア１０９ａが配置されている。ギア１０９ａは、制御部１０５ａからの制御信号を受領して制御信号が指定する方向へと２連タイヤ１０２ａの方向を制御する。なお、操舵方向の変更と、それに対応する２連タイヤ１０２ａの両輪の回転制御は、制御部１０５ａによって行われ、２連タイヤ１０２ａの内輪および外輪の回転方向および内輪差に対応する回転速度の差を独立して制御することにより可能とされる。さらに、本実施形態では、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄの回転方向を４隅で互いに逆転させることにより、進行方向を９０°その位置で効率的に転換することもできる。この機能は、車幅ギリギリの駐車スペースに車庫入れする場合に特に好ましく利用することができる。

制御部１０５ａ、１０５ｂは、図１に示されるように前後の２つとすることができるが処理能力に応じて１つでもよいし、４対の２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄそれぞれに対応するように４つ配置することができる。また制御部１０５ａ、１０５ｂとしては、例えばＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉ（ラズベリーパイ）といった小型の低価格のパーソナルコンピュータを使用して実装することができ、各種のＩｏＴモジュールおよびモータ制御が可能とされる。なお、ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉは単なる例示であり、本実施形態において使用できる制御部１０５ａ、１０５ｂの種類、機能、ＯＳその他については、適宜選択することができる。

ここで、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄの上下動作について説明する。モータ１０７ａが回転すると、ジャッキネジ１１２ａが回転し、電動ジャッキ１０４ａが待機位置（２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄが引き込まれた位置）から地面２００に向かって延ばされる。ギア１１０ａは、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄの外周に固定されているので電動ジャッキ１０４ａの移動に伴って紙面下側に移動する。また電動ジャッキ１０４ａの外周は、ベアリング１０６ａにより保持されているので、電動ジャッキ１０４ａの下降を妨げることはない。

この下降にともなってギア１１０ａのギア１０９ａに対する歯合位置が下降する。ギア１０９ａは、２連タイヤ１０２ａの上下移動の範囲で適切にギア１１０ａに係合するように縦長の構造を有する。図２に示す電動移動体１００の全体の高さは、１０～３０ｃｍの範囲とすることができ、可動範囲は、操舵用のモータ１０３ａ～１０３ｄを使用しない場合２～３ｃｍ（道路状態に依存する）～２０ｃｍ程度とすることができるが、この範囲に限定されるわけではない。なお、電動ジャッキ１０４ａのモータ１０７ａ側の構成を、モータ１０７ａを取り囲んでギア１１０ａを移動させるか、またはフレームレスモータといったモータとすることで、図３に示される可動範囲をさらに拡張することができる。

図３は、電動移動体１００の待機状態または物体を載せるまでの状態の実施形態３００を示す図である。電動移動体１００の２連タイヤ１０２ａは、半分程度がベアリング１０６ａに当たらない範囲で支持部１０１に引き込まれる態様とすることができる。この姿勢においては、電動移動体１００の高さは、最小の約１０ｃｍとすることができる。この状態となった電動移動体１００は、自律走行または遠隔制御により、自動車または物体の下部に潜り込む。

電動移動体１００が物体の下に潜り込んだ後、電動ジャッキ１０４ａを駆動して、電動移動体１００の高さを高めてゆく。このとき圧力センサ１２０ａ～１２０ｄは物体からの荷重を検出し、制御部１０５ａ、１０５ｂに送付して、荷重が偏った場合に動作を中断して、再位置決めなどを行うことができ、また、圧力センサ１２０ａの荷重変化が無くなった段階で物体を完全に載せたことを判断することができる。

その後、電動移動体１００は図２に示した高さとなって、物体を所望する位置まで搬送する。なお、電動移動体１００の定位置から物体までの移動または目的位置までの移動は、例えばポジションセンサー（図示せず）を使用して所定経路に沿って行うことができる。また、電動移動体１００が定位置から所定の位置まで移動した後物体が電動移動体１００上に移動して物体を載せることもできる。さらに、電動移動体１００が、カメラ手段１２６を備えている場合には、所定位置に停止した物体をカメラ手段１２６で認識し、その下側に入り込むように動作制御しながら物体の下側に移動することができる。

また、物体を乗せた電動移動体１００は、物体を目的の位置まで移動させるが、この際には、例えば上述したようにポジションセンサー（図示せず）に沿って自律移動させることができる。また、電動移動体１００は、ＧＰＳ情報を取得し、設定された目的位置まで、デジタルマップの経路情報を参照して自律移動することができる。なお、ＧＰＳ情報の他、建物などの内部まで電動移動体１００が移動する場合、各種のビーコン信号を検出して、目的位置まで自律移動することができる。この際、カメラ手段１２６からの映像を解析しながら障害物の存在、経路および目的位置を判断することができる。また、この際の処理において、制御部１０５ａ、１０５ｂは、それ自体の能力の他、無線ネットワーク通信を使用し、クラウドサービスにアクセスし（いわゆるコネクテッド）、位置情報、経路情報その他の情報を取得して、電動移動体１００の動作制御を行うことができることは言うまでもない。

図４は、本実施形態において物体を車４１０とした時の実施態様４００を示す図である。車４１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）であり、充電スタンドの所定の位置に停車して充電を待機している。充電には一定の時間がかかり、また、過ぎに充電開始できない場合も生じ、その間、運転者は時間の無駄遣いとなる。本実施形態では、充電スタンドの所定の位置に車４１０を停車させ、車４１０を離れることができる。電動移動体１００は、所定の位置に来るか４１０が存在することを例えばカメラ手段１２６により検出すると、検出した車４１０へと自律運転により接近してゆく。

車４１０に接近すると、車４１０のタイヤ４３０を回避して車４１０の下部に侵入する。この段階では、図４に示されるように車４１０と電動移動体１００との間には隙間が存在する。なお、電動移動体１００の車４１０の下側における位置決めについてもカメラ手段１２６が取得した映像の解析を使用することができる。なお、映像解析により電動移動体１００の位置を判断する場合には、電動移動体１００の前後にカメラ手段１２６を配置することが好ましい。

また、事前の位置判断を行うことなく、電動移動体１００が車４１０の下に侵入し、所定の位置で昇降させながら、４つの圧力センサ１２０ａ～１２０ｄへと均等な圧力が加えられるまで微細な位置調整を行って、位置決めを行うことができる。その後図５に示すように、車４１０を上昇させるべき位置と判断された後、電動移動体１００は、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄを動作させて車４１０を持ち上げ、車４１０のタイヤを地面４２０から浮かす。

さらにその後、電動移動体１００は、目的位置まで２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄを動作させて車４１０を矢線Ａ、Ｂまたは紙面に対して垂直な方向を含む任意の方向に運ぶ。なお、電動移動体１００の移動速度は、せいぜい歩行速度～約１０ｋｍである。移動の際、圧力センサ１２０ａ～１２０ｄの出力を検出して電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄを制御することにより、簡便なショックアブソーバを構成することで、地面の凹凸による振動を吸収し、車体の安定性を改善することができる。
以上の実施形態は、電動移動体１００が車４１０と分離して機能する態様である。図６～８を使用して、電動移動体１００が車両と一体とされる実施形態を説明する。

図６は、本実施形態が適用される車両の概略的な実施形態６００を示す。図６に示す車両は、トラクターに牽引されるトレーラ、キャンピングカー、キッチンカー、電気トイレカーとすることができる。図６に示す被牽引車両６１０は、牽引機構６４０の後ろ側にトレーラ部などが配置され、通常、１つまたはそれ以上のタイヤ６３０が配置され、地面６２０にタイヤが接触した状態となっている。

図７は、被牽引車両６１０に対して本実施形態の電動移動体１００を取りつける場合の実施形態７００を示す。電動移動体１００は、被牽引車両６１０の車台の下側部分６５０で、被牽引車両の荷台の下側に固定されている。なお、本実施形態では、電動移動体１００は、電動移動体１００自体で車両を支える訳ではないので、図１に示した構造を簡略化し、２連タイヤ１０２ａおよび車重を支えることができる程度の構造として、筐体の下側に配置されてもよい。

また、電動移動体１００の電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄは、そのジャッキネジ１１２ａ～１１２ｄが、荷台の上にまで延びる長さとされており、このジャッキネジ１１２ａ～１１２ｄは、例えば筐体に形成された収納部といった邪魔にならない空間へと延びていて、上下動の変化分に対応している。

図８は、本実施形態の電動移動体１００が伸張して、被牽引車両６１０を地面から持ち上げた実施形態８００を示す図である。図８に示した実施形態では、電動ジャッキ１０４ａ～１０４ｄから延びた２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄが地面に接触して、被牽引車料のタイヤ６３０を、地面６２０の上に浮かしている。この状態で、電動移動体１１０は、例えば、トレーラヘッドに乗車した運転手からの遠隔操作により、２連タイヤ１０２ａ～１０２ｄの３６０°回転によりトレーラなどの被牽引車両６１０を駐車スペースの位置へと駐車させることができる。

また、トレーラに限られる訳ではなく、キャンピングカー、キッチンカー、電気トイレカーなどを、駐車スペースの制限ギリギリであっても遠隔操作により柔軟に駐車させることができる。

図９は、第２の実施形態の電動移動体９００を示す。図９に示す伝送移動体９００は、第１の実施形態とは異なり、支持部９０１が、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄと略同一のレベルに配置され、物体を載せて移動する際には２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄが、下方に移動し、支軸９０１を持ち上げる構成を備える。図９（ａ）が待機または移動中の態様を示し、図９（ｂ）が物体を載せるために引き出し自在で物体の荷重を支承できる強度のロッド９０３ａａ～９０３ｄを突出させた態様であり、図９（ｃ）が物体を載せて移動する場合の実施形態である。

図９の電動移動体９００は、支持部９０１と、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄとを備えており、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄは、使用しない場合には、図９（ａ）に示すように、支持部９０１と略同一のレベルに保持されていて、最小限移動可能な分だけ支持部９０１から露出している。また、支持部９０１の大きさは、物体を載せることができる大きさであれば特に制限は無く、物体の下側に入り込む大きさとすることもできるし、物体が自走して支持部９０１に乗り上げることができる大きさとすることができる。また、物体が支持部９０１に乗り上げることを容易にするために、支持台の前後両端部の全部又は適切な領域に破線で示すテーパーを形成することもできる。

電動移動体９００が、例えば車両といった物体を載せようとする場合の動作を、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示す。電動移動体９００が物体を載せようとする場合、図９（ｂ）に示すように、ロッド９０３ａ～９０３ｄを所定の位置まで引き出す。２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄとロッド９０３ａ～９０３ｄの間にはそれぞれスラスト（自動調心型でもよい）ベアリング（図示せず）が配置されており、ロッド９０３ａ～９０３ｄを中心として回動自在に図１で説明した連結軸に連結されている。

図９（ｃ）は、電動移動体９００が支持部９０１を上昇させる動作の実施形態を示す。電動移動体９００が支持部９０１を上昇させる場合、例えば２つの２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを互いに支持部９０１の方に移動する方向に回転させる。これに伴って支持部９０１の内部に配置されたジョイント機構により、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄおよびそれぞれのロッド９０３ａ～９０３ｄがジョイント機構を中心として紙面下側に変移し、相対的に支持部９０１が上昇する。物体が支持部９０１上に存在する場合、支持部９０１と共に物体が上昇する。また、例えばロッド９０３ａ～９０３ｄが４５°傾斜した状態で紙面上下方向に電動移動体９００が転回しようとする場合、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄが紙面に垂直な方向となる様に互いに逆回転して、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄの進行方向を変更する。この場合、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄの外輪（台車の外側に向いた車輪）は、操舵角度によっては地面から離れることになるものの、主要な操舵は、４つの内輪の周速制御により行われる。なお、２連タイヤ９０２ａの連結軸の両端に伸縮可能な電動ジャッキを配置し、電動ジャッキにそれぞれ内輪・外輪を支持することで、上記のような外輪の地面からの浮きに対応することができる（外輪が浮いた場合に接地するまで電動ジャッキが伸張し必要な逆回転トルクを生成させる）。また、他の実施形態では、各２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄと、ロッド９０３ａ～ロッド９０３ｄとのジョイントを、所定の角度内で、全方向の回転を許容する関節形の軸受けとしておき、外輪の浮きを防止することができる。これらの実施形態では、外輪の浮きによる回転角度の制約を改善することができる。このとき、転回動作は、左右方向概ねランダムに等しい頻度で発生するので、内輪・外輪どちらかだけが摩耗するということはない。また、ロッド９０３ａ～ロッド９０３ｄが９０°直立した態様では、外輪が浮くことは無い。このため、その場で進行方向を９０°変える場合には、ロッド９０３ａ～９０３ｄを直立する方向にまで変移させ、その後に２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを９０°転回して移動を開始することができる。
なお、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄ（１０２ａ～１０２ｄも同様である。）は高速走行を目的としたものではないので、トレッド部、ショルダー部、サイドウォール部が分離されておらず、全体がトレッド部となる伸縮可能な円形形状とすることができる。この形状とすることにより、ロッドの回転角度によらず、安定した走行が可能となる。また、車輪をロッド９０３ａ～９０３ｄに保持し、ロッド９０３ａ～９０３ｄの先端を軸とした回転運動を容易にするため、スラスト（自動調心）ベアリングを使用してもよい。

図１０は、電動移動体９００の構成を、図９（ａ）の切断線Ｃ－Ｃに沿った断面とし、第２の実施形態の電動移動体９００の構成要素１０００を示す。説明の簡略化の目的で、２連タイヤ９０２ａに関連する要素を例示的に説明するが、２連タイヤ９０２ｂ～９０２ｄについての同様の構成および機能を有する。

支持部９０１は、２連タイヤ９０２ａを収容する凹部を備えており、この凹部内に２連タイヤ９０２ａが収容され、全体の大きさをコンパクト化している。２連タイヤ９０２ａの連結軸の中心部からは、ベアリング支持部がスラストベアリング９１１ａまで延びており、スラストベアリング９１１ａを介してロッド９０３ａに連結されている。またロッド９０３ａの反対側の端部には、電動ジャッキ９０４ａが連結されていて、２連タイヤ９０２ａと、ロッド９０３ａとを所定の位置まで押し出すことができる。

また、ロッド９０３ａの適切な位置には、ジョイント機構９１０ａが配置されている。ジョイント機構は、２連タイヤ９０２ａを下方向に回動可能に保持しており、支持部９０１を持ち上げる場合には、図１０の凹部内まで突出する。なお、電動ジャッキ９０４ａ、９０４ｂはそれぞれ左右に延びるものとして記載されているが、それぞれの２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄそれぞれを独立して突出させることができるように、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄそれぞれに対応して配置されてもよい。また、ロッド９０３ａ～９０３ｄおよび電動ジャッキ９０４ａ、９０４ｂは、それぞれ板バネ式などのシンプルなサスペンションにより支承しておくことができる。これらの要素をサスペンションで支承することにより、移動時の車体の揺れを防止すると共に、より効率的に支持部９０１を持ち上げる契機を提供することができる。

また、第２の実施形態の電動移動体９００は、２次電池９０６ａ、９０６ｂ、制御部９０５、各種センサ及びカメラ手段９２１、９２２、９２３、９２６を備えている。これらの機能は、第１の実施形態と同様なので詳細な説明は省略する。また、電動移動体９００の支持部９０１の上面の適切な位置にはピエゾセンサなどの圧力センサが配置され、物体の荷重を均等に受けるように電動台車９００が制御部９０５により制御される。なお、２次電池９０６ａ、９０６ｂ、制御部９０５の数および配置は、特定の目的に応じて適宜変更することができる。

図１１は、第２の実施形態において、２連タイヤ９０２ａが電動ジャッキ９０４ａにより押し出され、図１１の位置へと変移実施形態１１００を示す図である。図１１の状態ではジョイント機構９１０ａは凹部に突出するように移動されており、２連タイヤ９０２ａの紙面奥側への変移が可能とされている。支持部９０１を上昇させる場合には、図１１の実施形態において、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを矢線Ｄの方向へと同期して回転させる。２連タイヤ９０２ａが支持部９０１の方へと移動しようとして回転すると、ロッド９０３ａの２連タイヤ９０２ａ側には紙面下向きの力が加えられ、その反作用として、ジョイント機構９１０ａの側の端部には支持部９０１を上に持ち上げようとする力が発生する。

このような動作は、４つの２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄが同期して行うため、４つの２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄの動作に応じて支持部９０１を徐々に上昇させることが可能となる。この結果、図９（ｃ）で示すように、支持部９０１を上昇させることができる。

図１２は、図１０および図１１に示したジョイント機構９１０ａの例示的な構成および作用の実施形態１２００を示す図である。図１２（ａ）はロッド９０２３ａが延長された配置を示し、図１２（ｂ）が、ロッド９０３ａは支持部９０１を持ち上げた場合の配置を示す。ロッド９０３ａは、図１２（ａ）に示すように、電動ジャッキ９０４ａまでに至る適切な位置で２つの要素がピボット連結されており、第１の要素が２連タイヤ９０２ａへと延び、第２の要素が、ピボット連結から電動ジャッキ９０４ａへと延びている。これら、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを支持部９０１に相対して移動させるためのロッド９０３ａ～９０３ｄと、支持部９０１を上昇するようにロッド９０３ａ～９０３ｄを屈曲可能に保持すると共に所定（複数でかまわない）の回転位置にロッド９０３ａ～９０３ｄを係止する規制部材９１０ａ～９１０ｄと、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを同期して支持部９０１側に回動させる制御部９０６ａ、９０６ｂとが第２の実施形態の高さ調整機構を構成する。

また、第２の要素の先端付近には、規制部材９３０ａが溶接などの適切な方法により固定されている。規制部材９３０ａはロッド９０３ａの第２の部分を取り囲む要素と、この取り囲む要素から延びた板状または半円状など適切な形状の規制要素と、電気的にアクチュエートされるラッチ機構９３１ａとを含む。

規制要素は、ピボット連結を中心としてロッド９０３ａの第１の要素が図１２（ｂ）の矢線Ｅとは反対側に移動するのを規制して、ロッド９０３ａが確実に支持部９０１を上昇させる方向へと屈曲可能にガイドする。ラッチ機構９３１ａは、ロッド９０３ａの第１の要素のピボット軸その外周に形成された溝と、横方向に延びた突条（この場合、互いに隣り合ったロッド９０３ａと９０３ｃとを同期的にラッチする構成とすることができる。）または突起など適切な形状で溝に嵌合する突出部とから構成される。ラッチ機構９３１ａは、例えば制御部９０６ａが、２連タイヤ９０２ａの所定の回転数だけ支持部９０１側に回転したことを検出すると、制御部９０６ａなどにより突出部がピボット連結側に突き出されて、第１の要素側に当接し、これを押圧して、まずブレーキとしての役割を提供する。その後、第１の要素側の溝が所定の位置まで達すると、溝に嵌合して、ロッド９０３ａの回転を停止させる。ラッチ機構のための溝は、例えば図１２に示すように４５°の位置に形成することができるが、例えば４５°、９０°（すなわちロッド９０３ａが直立した状態で停止する）の複数の箇所に目的に応じて形成することができる。

ここで図１２（ａ）を使用して、第２の実施形態の動作を説明する．図１２（ａ）の状態で、２連タイヤ９０２ａが矢線Ｅの方向に回転すると、２連タイヤ９０２ａには矢線Ｄで示す方向の力が加えられる。一方、２連タイヤ９０２ａは矢線Ｅの方向に回転しようとし、この結果、ロッド９０３ａの２連タイヤ９０２ａ側には軸を下げようとする矢線Ｆ方向の力が発生する。これらの力は、２連タイヤ９０２ａの連結軸を中心として発生しこれを、矢線Ｈで示している。

ロッド９０３ａの２連タイヤ９０２ａ側に矢線Ｈで示す力が発生するとその反作用として、ピボット連結部には、力学的に反作用として矢線Ｈ１で示す力が作用する。この反作用は、ロッド９０３ａの第２の要素の規制部材により受け止められ、この結果としてロッド９０３ａの第２の要素が上側に移動する。この結果として、２連タイヤ９０２ａが矢線Ｄの方向へと移動するにつれ、それに対応して、ロッド９０３ａが図１２の矢線Ｉで示した方向へと所望する範囲で移動する。なお、図１２には示していないが、ロッド９０３ａの矢線Ｉへの過度の移動を防止するストッパを設けることができる。

さらに、ロッド９０３ａの第２の要素には、第２の要素の矢線Ｇ側への変移を促すように紙面右手側に向かって上昇する斜めに傾斜した長穴としてピボット連結を構成することができる。その他、例えば支持部９０１を上昇させる際に、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを反対方向に周期的に回転させ２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄの反動を利用して上昇の契機を生成することができる。

第２の実施形態の電動移動体９００は、物体の大きさに対する制限がないので、自ら物体の下部に侵入して物体を持ち上げる動作が可能である。その他、移動させるべき物体を、所定の位置で待機して物体全体を載せ、そのまま目的地まで自律走行することができる。本実施形態の電動移動体９００は、２連タイヤ９０２ａ～９０２ｄを備えるので、実施例１と同様に、操舵機構を設けること無く、柔軟に進行方向を変えることができる。また第２の実施形態の殿堂移動体９００は、キャンピングカー、トラック、トレーラ、ＳＵＶなどの大型乗用車の車台に組み込むことができ、本実施形態の車両の第２の実施形態を提供する。

以上、本実施形態によれば、自律運転または遠隔操作により小回りのきく動作を可能とする電動移動体および電動移動体を備える車両を提供することができる。本実施形態の電動移動体は、例えば荷物を自動搬送するためのフォークリフト、車両などの駐車スペースへの車庫入れ、車両などの現在位置からの強制的な移動手段、車両などの現在位置から機械式駐車場への搬送手段、車両などの現在位置から充電スタンドの充電プラグ位置までの搬送、車両の自動車コンテナ内での車両の配置、被牽引車両の狭小スペースへの駐車または設置などに利用することができる。

１００、９００ ：電動移動体
１０１ ：支持部
１０２ａ～１０２ｄ ：２連タイヤ
１０３ａ～１０３ｄ ：モータ
１０４ａ～１０４ｄ ：電動ジャッキ
１０５ａ、１０５ｂ ：制御部
１０６ａ～１０６ｄ ：ベアリング
１０７ａ～１０７ｄ ：モータ
１０９ａ～１０９ｄ ：ギア
１１０ ：電動移動体
１１０ａ～１１０ｄ ：ギア
１１２ａ～１１２ｄ ：ジャッキネジ
１２０ａ～１２０ｄ ：圧力センサ
１２１ ：ＧＰＳセンサ
１２２ ：加速度センサ
１２３ ：ジャイロセンサ
１２４ａ～１２４ｄ ：連結軸
１２６ ：カメラ手段
２００ ：地面
４１０ ：車
４２０ ：地面
４３０ ：タイヤ
６１０ ：被牽引車両
６２０ ：地面
６３０ ：タイヤ
９００ ：電動移動体（第２の実施形態）

Claims (7)

1. 支持部と、
   前記支持部の４隅に隣接して配置されたインホイールモータを備え、独立して３６０°の回転を可能とする２連タイヤと、
   前記２連タイヤを連結し、連結軸と、
   前記支持部の地面からの高さを制御する高さ調整機構と、
   前記２連タイヤのインホイールモータの回転速度または回転方向を独立して制御する制御部と
   を備え、
   進行方向をその位置で転換可能な
   電動移動体。
2. 前記制御部は、４隅に配置された複数の前記２連タイヤを協働させて前記電動移動体の進行方向を制御する、請求項１に記載の電動移動体。
3. 前記高さ調整機構は、下端が前記連結軸に固定され、上端が上下動作のためのモータに連結された上下伸縮可能なジャッキを含む、請求項１に記載の電動移動体。
4. 前記高さ調整機構は、前記２連タイヤを前記支持部に相対して移動させるためのロッドと、
   前記支持部を上昇するように前記ロッドを屈曲可能に保持する規制部材と、
   前記２連タイヤを同期して前記支持部側に回動させる制御部と
   を含む、請求項１に記載の電動移動体。
5. 前記２連タイヤを転回させ、前記転回により前記２連タイヤを操舵するための操舵構造を備える、
   請求項１に記載の電動移動体。
6. 前記高さ調整機構の高さまたは前記支持部に対する角度が変化することにより、前記電動移動体が載せる物体を地面から浮かす、請求項１に記載の電動移動体。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の電動移動体を備え、前記高さ調整機構の動作に応じて車両のタイヤが地面から離れ、前記電動移動体の２連タイヤにより移動可能となる車両。