JP5422251B2

JP5422251B2 - 車両

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Publication number: JP5422251B2
Application number: JP2009101441A
Authority: JP
Inventors: 圭司松本; 淳寺島
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010247760A

Description

本発明は、四輪を独立して操舵することが可能な車両の技術に関し、より詳細には、操作具に基づいて前記四輪を操舵するための制御の技術に関する。

従来、四輪を独立して操舵することが可能な車両の技術は公知となっている。このような車両の技術としては、特許文献１に記載の車両が知られている。

特許文献１に記載の車両は、通常モード、平行移動モード、又は回転モードのうちいずれか一のモードを選択するモード選択手段と、移動方向を選択する方向選択手段と、を具備するものである。

前記モード選択手段によって通常モードが選択された場合、ステアリングの操作により前記車両の前輪のみが操舵される。また、前記モード選択手段によって回転モードが選択された場合、前輪の前側が互いに近接するように、後輪の前側が互いに離間するように、それぞれ操舵される。この状態で、各車輪を所定の方向に駆動することによって、前記車両は所定の旋回中心周りに旋回することができる。そして、前記モード選択手段によって平行移動モードが選択された場合、方向選択手段によって選択された方向に前記車両の四輪が操舵される。従って、前記車両は当該選択された方向に平行移動することができる。

しかし、特許文献１に記載の車両は、平行移動モードにおいて、所定の方向（例えば８方向）に平行移動することはできても、その他の任意の方向に平行移動することはできず、所望の方向に平行移動するためには、前記所定の方向への平行移動を交互に繰り返すことによって移動するしかない点で不利であった。

特開２００８−１３０４５号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、容易に任意の方向に平行移動することが可能な車両を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、２つの前輪（２１・３１）及び２つの後輪（４１・５１）からなる車輪と、前記４つの車輪にそれぞれ連結され、前記４つの車輪を操舵する操舵用アクチュエータ（２３・３３・４３・５３）と、前記車輪にそれぞれ連結され、前記車輪を駆動する駆動用アクチュエータ（２２・３２・４２・５２）と、前記駆動用アクチュエータの動作を指示する駆動用操作具（６３）と、任意の方向に傾倒されることで操作可能であり、前記操舵用アクチュエータの動作を指示し、「特殊操舵モード」による操作を可能とする操舵用操作具（６４）と、オペレータにより回動操作され、「通常操舵モード」による操舵を可能とする略円形のステアリング（６２）と、該操舵用操作具（６４）又はステアリング（６２）のいずれか一方の操舵具を選択する為の切り換えスイッチ（６５）と、前記操舵用操作具（６４）が傾倒された場合、前記操舵用操作具（６４）が傾倒された方向に前記車輪を操舵するとともに、前記駆動用操作具（６３）が操作された場合、前記駆動用操作具（６３）の操作量に基づいて前記車輪を駆動する制御手段（１００）とを具備し、前記操舵用操作具（６４）は、任意の方向に捩られることで操作可能であり、前記制御手段（１００）は、前記操舵用操作具（６４）が傾倒されない状態で捩られた場合、所定の第一旋回中心（Ｃ）周りを前記操舵用操作具（６４）が捩られた回転方向へ信地旋回可能とする方向に前記車輪を操舵し、前記制御手段は、前記操舵用操作具（６４）が捩られた状態で傾倒された場合、前記操舵用操作具の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて第二旋回中心（Ｃｘ）を決定し、前記第二旋回中心（Ｃｘ）周りを前記操舵用操作具が捩られた回転方向へ旋回可能となる方向に、前記車輪を操舵するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、操舵用操作具を所望の方向に傾倒させるだけで、複数の車輪を当該方向に操舵することができる。この状態で駆動用操作具を操作することにより、当該方向に車両を走行させることができる。
従って、簡易な操作により、容易に任意の方向に車両を平行移動させることが可能となる。

また、操舵用操作具を所望の方向に捩るだけで、所定の第一旋回中心周りを前記操舵用操作具が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、車輪を操舵することができる。この状態で駆動用操作具を操作することにより、当該方向に車両を旋回させることができる。従って、簡易な操作により、容易に所定の第一旋回中心周りを旋回することが可能となる。

また、車両が有するモードは、ステアリングによる「通常操舵モード」と、操舵用操作具による「特殊操舵モード」の２つのモードのみであり、切り換えスイッチの操作のみで両モードを切り換えることができる。
従って、多くのモードを切り換える必要がないためオペレータは容易に車両の操作方法を選択でき、また簡易な操作により容易にいずれかのモードを選択することができる。

また、操舵用操作具を捩りながら所望の方向に傾倒させるだけで、第二旋回中心を任意に調節することができ、前記第二旋回中心周りを前記操舵用操作具が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、車輪を操舵することができる。

この状態で駆動用操作具を操作することにより、当該方向に車両を旋回させることができる。従って、簡易な操作により、容易に任意の第二旋回中心周りを旋回することが可能となる。

本発明の一実施例に係る車両の全体的な構成を示した斜視図。左前輪機構を示した斜視図。車両の制御に関する構成を示した概略図。通常操舵モードにおける操舵の様子を示した概略図、（ａ）右方向へ操舵した様子を示した概略図、（ｂ）左方向へ操舵した様子を示した概略図。特殊操舵モードにおける平行移動の様子を示した概略図、（ａ）右前方への平行移動の様子を示した概略図、（ｂ）右方への平行移動の様子を示した概略図。特殊操舵モードにおける所定の旋回中心周りの旋回の様子を示した概略図、（ａ）時計回りに旋回する様子を示した概略図、（ｂ）反時計回りに旋回する様子を示した概略図。特殊操舵モードにおける任意の旋回中心周りの旋回の様子を示した概略図、（ａ）ジョイスティックを右方に傾倒させた場合の概略図、（ｂ）ジョイスティックを右方に大きく傾倒させた場合の概略図。特殊操舵モードにおける任意の旋回中心周りの旋回の様子を示した概略図、（ａ）ジョイスティックを左方に傾倒させた場合の概略図、（ｂ）ジョイスティックを左方に大きく傾倒させた場合の概略図。

以下では、本発明に係る車両の実施の一形態である車両１について説明する。なお、本発明に係る車両は、本実施形態に係る車両１に限るものではなく、建設車両や農業車両、産業車両等の種々の車両であってもよい。

図１に示すように、車両１は、電動機により発生される動力により走行するものである。車両１は、主として車両本体１０、左前輪機構２０、右前輪機構３０、左後輪機構４０、右後輪機構５０、操作部６０、コントローラ１００（図３参照）を具備する。

車両本体１０は、車両１の主たる構造体を成すものである。車両本体１０は板材やパイプ部材等を組み合わせて構成される。車両本体１０には、車両１が具備する各部材へ電力を供給するキャパシタ等が配置される。

図１から図３までに示すように、左前輪機構２０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。左前輪機構２０は、車両本体１０の左前端の下部に配置される。左前輪機構２０は、主として左前輪２１、左前輪駆動モータ２２、左前輪操舵モータ２３を具備する。

左前輪２１は、車両本体１０を支持するとともに、回転駆動されることにより車両本体１０を移動させるものである。

図２及び図３に示すように、左前輪駆動モータ２２は、駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、左前輪２１を回転駆動させるものである。左前輪駆動モータ２２の出力軸（図示せず）は、左前輪２１に連結される。左前輪駆動モータ２２の駆動力は、左前輪駆動モータ２２の出力軸を介して左前輪２１に伝達され、当該駆動力により左前輪２１が回転駆動される。

左前輪操舵モータ２３は、操舵用アクチュエータの実施の一形態であり、左前輪２１を操舵するものである。左前輪操舵モータ２３の出力軸（図示せず）は鉛直下方に向けて配置され、図示せぬ減速機構を介してブラケット２３ａ（図２参照）の上端に連結される。ブラケット２３ａの下端は、左前輪２１及び左前輪駆動モータ２２に連結される。左前輪操舵モータ２３の駆動力は、左前輪操舵モータ２３の出力軸及び前記減速機構を介してブラケット２３ａに伝達される。当該駆動力によりブラケット２３ａが鉛直方向の軸心周りに回動する。当該ブラケット２３ａとともに左前輪２１及び左前輪駆動モータ２２が一体的に回動することによって、左前輪２１が操舵される。

図１及び図３に示すように、右前輪機構３０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。右前輪機構３０は、車両本体１０の右前端の下部に配置される。右前輪機構３０は、主として右前輪３１、右前輪駆動モータ３２、右前輪操舵モータ３３を具備する。右前輪駆動モータ３２は駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、右前輪操舵モータ３３は操舵用アクチュエータの実施の一形態である。なお、右前輪機構３０の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と略同一であるため、説明は省略する。

左後輪機構４０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。左後輪機構４０は、車両本体１０の左後端の下部に配置される。左後輪機構４０は、主として左後輪４１、左後輪駆動モータ４２、左後輪操舵モータ４３を具備する。左後輪駆動モータ４２は駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、左後輪操舵モータ４３は操舵用アクチュエータの実施の一形態である。なお、左後輪機構４０の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と略同一であるため、説明は省略する。

右後輪機構５０は、車両１を任意の方向に走行させるためのものである。右後輪機構５０は、車両本体１０の右後端の下部に配置される。右後輪機構５０は、主として右後輪５１、右後輪駆動モータ５２、右後輪操舵モータ５３を具備する。右後輪駆動モータ５２は駆動用アクチュエータの実施の一形態であり、右後輪操舵モータ５３は操舵用アクチュエータの実施の一形態である。なお、右後輪機構５０の構成及び動作態様は、左前輪機構２０と略同一であるため、説明は省略する。

以下では、説明の便宜上、左前輪２１、右前輪３１、左後輪４１、及び右後輪５１を総称して単に「各車輪」と記す。また、左前輪駆動モータ２２、右前輪駆動モータ３２、左後輪駆動モータ４２、及び右後輪駆動モータ５２を総称して単に「各駆動モータ」と、左前輪操舵モータ２３、右前輪操舵モータ３３、左後輪操舵モータ４３、及び右後輪操舵モータ５３を総称して単に「各操舵モータ」と、それぞれ記す。

図１に示すように、操作部６０は、オペレータが乗車し、車両１の操作を行うための空間である。操作部６０は、車両本体１０の前後略中央部に配置される。操作部６０は、主として座席６１、ステアリング６２、アクセルペダル６３、ジョイスティック６４、切り換えスイッチ６５を具備する。

座席６１は、オペレータが着座するものである。座席６１は、操作部６０の後部に配置される。

ステアリング６２は、車両１を操舵するための操作具である。ステアリング６２は、略円形に形成され、オペレータにより回動操作される。ステアリング６２は、操作部６０の前部であって、座席６１に着座したオペレータが操作可能な位置に配置される。

アクセルペダル６３は、駆動用操作具の実施の一形態であり、車両１を走行させるための操作具である。アクセルペダル６３は、操作部６０の前部、かつステアリング６２の下方であって、座席６１に着座したオペレータが足によって操作可能な位置に配置される。

ジョイスティック６４は、操舵用操作具の実施の一形態であり、車両１を操舵するための操作具である。ジョイスティック６４は、座席６１の側方であって、座席６１に着座したオペレータが操作可能な位置に配置される。ジョイスティック６４は、その下部を回動可能に支持され、その上部を任意の方向に向かって傾倒させること、及びその長手方向を軸心として回動させる（捩る）ことで操作される。

切り換えスイッチ６５は、ステアリング６２又はジョイスティック６４のいずれか一方を、車両１を操舵するための操作具として選択するものである。切り換えスイッチ６５は、座席６１の側方であって、座席６１に着座したオペレータが操作可能な位置に配置される。本実施形態においては、切り換えスイッチ６５はジョイスティック６４の近傍に配置される。本実施形態に係る切り換えスイッチ６５は、押しボタン式のスイッチにより構成するものとするが、本発明はこれに限るものではなく、トグルスイッチやスライドスイッチ等の種々のスイッチにより構成することも可能である。

図３に示すように、コントローラ１００は、各操作具の操作に基づいて、各車輪の駆動及び操舵を制御するものである。コントローラ１００は、車両本体１０の適宜の位置に配置される。コントローラ１００は、具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。コントローラ１００には、各車輪の駆動及び操舵を制御するための種々のプログラム及びデータが格納され、当該プログラム等に基づいて各車輪の駆動及び操舵を制御する。コントローラ１００は、主としてアクセル操作量検出センサ１０１、ステアリング操作量検出センサ１０２、ジョイスティック操作量検出センサ１０３、切り換えスイッチ６５、各駆動モータ、各操舵モータに接続される。

アクセル操作量検出センサ１０１は、アクセルペダル６３の操作量、より詳細には、オペレータにより回動されるアクセルペダル６３の回動角度を検出するものである。コントローラ１００は、アクセル操作量検出センサ１０１によるアクセルペダル６３の操作量の検出信号を取得することができる。

ステアリング操作量検出センサ１０２は、ステアリング６２の操作量、より詳細には、オペレータにより回動されるステアリング６２の回動角度を検出するものである。コントローラ１００は、ステアリング操作量検出センサ１０２によるステアリング６２の操作量の検出信号を取得することができる。

ジョイスティック操作量検出センサ１０３は、ジョイスティック６４の操作量、より詳細には、ジョイスティック６４がオペレータにより傾倒される際の傾斜方向及び傾斜角度、並びにオペレータにより回動される（捩られる）際の回動方向を検出するものである。コントローラ１００は、ジョイスティック操作量検出センサ１０３によるジョイスティック６４の操作量の検出信号を取得することができる。

コントローラ１００は、切り換えスイッチ６５に接続され、切り換えスイッチ６５が操作された旨の検出信号を取得することができる。

コントローラ１００は、各駆動モータに接続され、当該各駆動モータの駆動、より詳細には各駆動モータの回転方向及び回転数を制御することができる。当該制御によって、コントローラ１００は各車輪の駆動を制御することができ、ひいては、車両１を任意の速度で走行させることができる。

コントローラ１００は、各操舵モータに接続され、当該各操舵モータの駆動、より詳細には各操舵モータの回転方向及び回転数を制御することができる。当該制御によって、コントローラ１００は各車輪の操舵を制御することができ、ひいては、車両１を任意の方向に操舵することができる。

上述の如く構成された車両１において、コントローラ１００は、オペレータによる切り換えスイッチ６５の操作に基づいて、ステアリング６２又はジョイスティック６４のいずれか一方を、車両１を操舵するための操作具として選択する。切り換えスイッチ６５によりステアリング６２が選択された場合（以下、この場合を単に「通常操舵モード」と記す）、コントローラ１００は、当該ステアリング６２の操作に基づいて、各車輪の操舵を制御することができる。切り換えスイッチ６５によりジョイスティック６４が選択された場合（以下、この場合を単に「特殊操舵モード」と記す）、コントローラ１００は、当該ジョイスティック６４の操作に基づいて、各車輪の操舵を制御することができる。

また、コントローラ１００は、アクセルペダル６３の操作に基づいて、各車輪の駆動を制御することができる。より詳細には、アクセルペダル６３が操作された場合、各車輪を駆動させ、アクセルペダル６３の操作量が大きくなるにつれて、各車輪の回転速度が大きくなるように制御する。

以下では、コントローラ１００による各車輪の制御態様について説明する。

まず、切り換えスイッチ６５により通常操舵モードが選択された場合について説明する。通常操舵モードにおいては、ステアリング６２を操作することによって車両１が操舵される。

図４に示すように、通常操舵モードにおいて、ステアリング６２が時計回りに回動された場合、左前輪２１及び右前輪３１は右方向に操舵される。より詳細には、左前輪２１及び右前輪３１は、同心円上を旋回できるように各々独立して操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は右前方に向かって旋回することができる。

ステアリング６２が反時計回りに回動された場合、左前輪２１及び右前輪３１は左方向に操舵される。より詳細には、左前輪２１及び右前輪３１は、同心円上を旋回できるように各々独立して操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は左前方に向かって旋回することができる。

上記の如く、通常操舵モードにおいては、ステアリング６２の操作に基づいて車両１の前輪（左前輪２１及び右前輪３１）を操舵することができる。すなわち、一般的な自動車と同様の操作感覚で、車両１を走行させることができる。

なお、本実施形態では、通常操舵モードにおいてステアリング６２を操作すると、車両１の前輪のみが操舵される構成としたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、ステアリング６２を操作すると、車両１の前輪に加えて後輪（左後輪４１及び右後輪５１）も操舵される構成とすることや、後輪のみが操舵される構成とすることが可能である。例えば、ステアリング６２が時計回りに回動された場合、前輪が右方向に操舵されるとともに、後輪が左方向に操舵される構成とすることができる。これによって、車両１を操舵する際の旋回性能を向上させることができる。

次に、切り換えスイッチ６５により特殊操舵モードが選択された場合について説明する。特殊操舵モードにおいては、ジョイスティック６４を操作することによって車両１が操舵される。また、特殊操舵モードにおけるジョイスティック６４の操作としては、
（１）ジョイスティック６４を任意の方向に傾倒させる操作、
（２）ジョイスティック６４を傾倒させずに、その長手方向を軸心として任意の方向に回動させる（捩る）操作、
（３）ジョイスティック６４をその長手方向を軸心として任意の方向に回動させながら任意の方向に傾倒させる操作、がある。

まず、上記（１）ジョイスティック６４を任意の方向に傾倒させる操作を行った場合について説明する。

図５（ａ）に示すように、特殊操舵モードにおいて、ジョイスティック６４が右前方に傾倒された場合、各操舵モータが駆動されて、各車輪は右前方（ジョイスティック６４が傾倒された方向と同一方向）に操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、各駆動モータが駆動されて、車両１は車両本体１０が前方を向いたまま右前方に向かって走行、すなわち平行移動することができる。

図５（ｂ）に示すように、ジョイスティック６４が右方に傾倒された場合、各操舵モータが駆動されて、各車輪は右方（ジョイスティック６４が傾倒された方向と同一方向）に操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、各駆動モータが駆動されて、車両１は車両本体１０が前方を向いたまま右方に向かって走行することができる。

上記の如く、特殊操舵モードにおいては、ジョイスティック６４を傾倒させる操作に基づいて車両１の各車輪を操舵することができる。上記の説明においては、ジョイスティック６４が右前方及び右方に傾倒された場合についてのみ説明したが、ジョイスティック６４が傾倒される方向は上記２方向に限るものではない。すなわち、ジョイスティック６４は任意の方向（例えば、左前方、左方等）に傾倒されることが可能であり、各車輪はジョイスティック６４が傾倒された方向に操舵される。従って、ジョイスティック６４を所望の方向に傾倒させながらアクセルペダル６３を操作することにより、車両１を車両本体１０が前方を向いたまま所望の方向に向かって走行させることができる。

なお、ジョイスティック６４を右後方、左後方、後方等に傾斜させた場合、各操舵モータが駆動されて、各車輪はジョイスティック６４が傾倒された方向と逆方向に操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作すると、各駆動モータは通常と逆方向（後進方向）に駆動される。このように構成することによって、ジョイスティック６４を後側へ傾倒させた場合においても、車両１を車両本体１０が前方を向いたまま所望の方向に向かって走行させることができる。

次に、上記（２）ジョイスティック６４を傾倒させずに、その長手方向を軸心として任意の方向に回動させる（捩る）操作を行った場合について説明する。

図６（ａ）に示すように、特殊操舵モードにおいて、ジョイスティック６４が傾倒されない状態で時計回りに回動された場合、各操舵モータが駆動されて、各車輪は、所定の第一旋回中心Ｃ周りを時計回りに旋回可能な方向に操舵される。より詳細には、各車輪は、平面視において、第一旋回中心Ｃを中心として各車輪の接地点を通る円の接線方向であって、第一旋回中心Ｃを中心とした場合の時計回り方向を向くように操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、各駆動モータが駆動されて、車両１は第一旋回中心Ｃを中心として時計回りに旋回することができる。つまり、ジョイスティック６４を捩じった方向に信地旋回することができる。

図６（ｂ）に示すように、ジョイスティック６４が傾倒されない状態で反時計回りに回動された場合、各車輪は、所定の第一旋回中心Ｃ周りを反時計回りに旋回可能な方向に操舵される。より詳細には、各車輪は、平面視において、第一旋回中心Ｃを中心として各車輪の接地点を通る円の接線方向であって、第一旋回中心Ｃを中心とした場合の反時計回り方向を向くように操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は第一旋回中心Ｃを中心として反時計回りに旋回することができる。

上記の如く、特殊操舵モードにおいては、ジョイスティック６４を回動させる操作に基づいて車両１の各車輪を操舵することができる。すなわち、ジョイスティック６４を所望の方向に回動させながらアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は所定の第一旋回中心Ｃを中心として所望の方向に旋回することができる。なお、第一旋回中心Ｃの位置は、予めコントローラ１００に記憶させておく構成にすることや、別途調節手段を備えて調節可能に構成すること等が可能である。

次に、上記（３）ジョイスティック６４をその長手方向を軸心として任意の方向に回動させながら任意の方向に傾倒させる操作を行った場合について説明する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、特殊操舵モードにおいて、ジョイスティック６４が時計回りに回動されながら右方に傾倒された場合、各車輪は第二旋回中心Ｃｘ周りを時計回りに旋回可能な方向に操舵される。

ここで、ジョイスティック６４が時計回りに回動されながら右方に傾倒された場合、第二旋回中心Ｃｘの位置は、ジョイスティック６４の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて決定される。より詳細には、第二旋回中心Ｃｘは、所定の第一旋回中心Ｃの位置（図６参照）からジョイスティック６４が傾倒された方向（右方）へ、傾倒された量（傾斜角度）に対応する距離だけ移動した位置に決定される。従って、例えば図７（ａ）から図７（ｂ）のように、ジョイスティック６４の傾斜角度を大きくすると、第二旋回中心Ｃｘの位置はさらに右方に移動する。

そして、各車輪は、第二旋回中心Ｃｘ周りを時計回りに旋回可能な方向に操舵される。より詳細には、各車輪は、平面視において、第二旋回中心Ｃｘを中心として各車輪の接地点を通る円の接線方向であって、第二旋回中心Ｃｘを中心とした場合の時計回り方向を向くように操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は第二旋回中心Ｃｘを中心として時計回りに旋回することができる。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ジョイスティック６４が反時計回りに回動されながら左方に傾倒された場合、各車輪は第二旋回中心Ｃｘ周りを反時計回りに旋回可能な方向に操舵される。

ここで、ジョイスティック６４が反時計回りに回動されながら左方に傾倒された場合、第二旋回中心Ｃｘの位置は、ジョイスティック６４の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて決定される。すなわち、第二旋回中心Ｃｘは、所定の第一旋回中心Ｃの位置（図６参照）からジョイスティック６４が傾倒された方向（左方）へ、傾倒された量（傾斜角度）に対応する距離だけ移動した位置に決定される。従って、例えば図８（ａ）から図８（ｂ）のように、ジョイスティック６４の傾斜角度を大きくすると、第二旋回中心Ｃｘの位置はさらに左方に向かって移動する。

そして、各車輪は、第二旋回中心Ｃｘ周りを反時計回りに旋回可能な方向に操舵される。より詳細には、各車輪は、平面視において、第二旋回中心Ｃｘを中心として各車輪の接地点を通る円の接線方向であって、第二旋回中心Ｃｘを中心とした場合の反時計回り方向を向くように操舵される。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は第二旋回中心Ｃｘを中心として反時計回りに旋回することができる。

上記の如く、特殊操舵モードにおいては、ジョイスティック６４を回動させながら傾倒させる操作に基づいて車両１の各車輪を操舵することができる。すなわち、ジョイスティック６４を傾倒させる操作に基づいて第二旋回中心Ｃｘを決定するとともに、ジョイスティック６４を回動させる操作に基づいて旋回方向を決定する。そして、両操作を行いながらアクセルペダル６３を操作することにより、車両１は第二旋回中心Ｃｘを中心として所望の方向に旋回することができる。

なお、上記の説明においては、ジョイスティック６４が時計回りに回動されながら右方に傾倒された場合、及びジョイスティック６４が反時計回りに回動されながら左方に傾倒された場合についてのみ説明したが、ジョイスティック６４の操作は上記操作に限るものではない。すなわち、ジョイスティック６４は任意の方向（時計回り又は反時計回り）に回動されながら、任意の方向（例えば、右前方、左前方等）に傾倒されることが可能である。従って、ジョイスティック６４を任意の方向に回動しながら任意の方向に傾倒させた状態で、アクセルペダル６３を操作することにより、車両１は所望の位置に決定される第二旋回中心Ｃｘを中心として所望の方向に旋回することができる。

以上の如く、本実施形態の車両１は、２つの前輪（左前輪２１及び右前輪３１）及び２つの後輪（左後輪４１及び右後輪５１）からなる車輪と、前記車輪にそれぞれ連結され、前記車輪を操舵する操舵用アクチュエータ（左前輪操舵モータ２３、右前輪操舵モータ３３、左後輪操舵モータ４３、及び右後輪操舵モータ５３）と、前記車輪にそれぞれ連結され、前記車輪を駆動する駆動用アクチュエータ（左前輪駆動モータ２２、右前輪駆動モータ３２、左後輪駆動モータ４２、及び右後輪駆動モータ５２）と、任意の方向に傾倒されることで操作可能であり、前記操舵用アクチュエータの動作を指示するジョイスティック６４と、前記駆動用アクチュエータの動作を指示するアクセルペダル６３と、ジョイスティック６４が傾倒された場合、ジョイスティック６４が傾倒された方向に前記車輪を操舵するとともに、アクセルペダル６３が操作された場合、アクセルペダル６３の操作量に基づいて前記車輪を駆動するコントローラ１００と、を具備するものである。このように構成することにより、ジョイスティック６４を所望の方向に傾倒させるだけで、複数の車輪を当該方向に操舵することができる。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、当該方向に車両１を走行させることができる。従って、簡易な操作により、容易に任意の方向に車両１を平行移動させることが可能となる。

また、本実施形態に係るジョイスティック６４は、任意の方向に捩られることで操作可能であり、コントローラ１００は、ジョイスティック６４が傾倒されない状態で捩られた場合、所定の第一旋回中心Ｃ周りをジョイスティック６４が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、前記車輪を操舵するものである。このように構成することにより、ジョイスティック６４を所望の方向に捩るだけで、所定の第一旋回中心Ｃ周りをジョイスティック６４が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、前記車輪を操舵することができる。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、当該方向に車両１を旋回させることができる。従って、簡易な操作により、容易に所定の第一旋回中心Ｃ周りを旋回することが可能となる。また、ジョイスティック６４の操作の様子と車両１の旋回の様子とが類似するため、オペレータは車両１の旋回の様子を容易に予測することができる。従って、オペレータは感覚的に車両１の操作を行うことができ、操作性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るコントローラ１００は、ジョイスティック６４が捩られた状態で傾倒された場合、ジョイスティック６４の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて第二旋回中心Ｃｘを決定し、第二旋回中心Ｃｘ周りをジョイスティック６４が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、前記車輪を操舵するものである。このように構成することにより、ジョイスティック６４を捩りながら所望の方向に傾倒させるだけで、第二旋回中心Ｃｘを任意に調節することができ、第二旋回中心Ｃｘ周りをジョイスティック６４が捩られた回転方向へ旋回可能となる向きに、前記車輪を操舵することができる。この状態でアクセルペダル６３を操作することにより、当該方向に車両１を旋回させることができる。従って、簡易な操作により、容易に任意の第二旋回中心Ｃｘ周りを旋回することが可能となる。また、ジョイスティック６４の操作の様子と車両１の旋回の様子とが類似するため、オペレータは車両１の旋回の様子を容易に予測することができる。従って、オペレータは感覚的に車両１の操作を行うことができ、操作性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る車両１は、通常操舵モードにおいてステアリング６２による操舵を行うことができる。従って、平行移動や極小旋回等を行う必要がない場合は、通常の自動車と同様の操作感覚で車両１を操作することができる。さらに、車両１が有するモードは通常操舵モードと特殊操舵モードの２つのモードのみであり、切り換えスイッチ６５の操作のみで両モードを切り換えることができる。従って、多くのモードを切り換える必要がないためオペレータは容易に車両１の操作方法を選択でき、また簡易な操作により容易にいずれかのモードを選択することができる。

なお、本実施形態においては、主に各車輪の操舵に関する制御について説明したが、これと同時に各車輪の回転速度を制御することも可能である。例えば、車両１が旋回する場合において、各車輪が接地面との間に滑りを生じないように、各車輪の回転速度を制御することが可能である。このような制御によって、各車輪の摩耗を抑制することや、各車輪と接地面との摩擦力による制動力が車両１加わることを防止すること等ができる。

１車両
２１左前輪
２２左前輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
２３左前輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
３１右前輪
３２右前輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
３３右前輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
４１左後輪
４２左後輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
４３左後輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
５１右後輪
５２右後輪駆動モータ（駆動用アクチュエータ）
５３右後輪操舵モータ（操舵用アクチュエータ）
６３アクセルペダル（駆動用操作具）
６４ジョイスティック（操舵用操作具）
６５切り換えスイッチ
１００コントローラ

Claims

２つの前輪及び２つの後輪からなる車輪と、
前記４つの車輪にそれぞれ連結され、前記車輪を操舵する操舵用アクチュエータと、
前記４つの車輪にそれぞれ連結され、前記車輪を駆動する駆動用アクチュエータと、
前記駆動用アクチュエータの動作を指示する駆動用操作具と、
任意の方向に傾倒されることで操作可能であり、前記操舵用アクチュエータの動作を指示し、「特殊操舵モード」による操作を可能とする操舵用操作具と、
オペレータにより回動操作され、「通常操舵モード」による操舵を可能とする略円形のステアリングと、
該操舵用操作具又はステアリングのいずれか一方の操舵具を選択する為の切り換えスイッチと、
前記操舵用操作具が傾倒された場合、前記操舵用操作具が傾倒された方向に前記車輪を操舵するとともに、前記駆動用操作具が操作された場合、前記駆動用操作具の操作量に基づいて前記車輪を駆動する制御手段とを具備し、
前記操舵用操作具は、任意の方向に捩られることで操舵可能であり、
前記制御手段は、前記操舵用操作具が傾倒されない状態で捩られた場合、所定の第一旋回中心周りを前記操舵用操作具が捩られた回転方向へ信地旋回可能とする方向に前記車輪を操舵し、
前記制御手段は、前記操舵用操作具が捩られた状態で傾倒された場合、前記操舵用操作具の傾斜方向及び傾斜角度に基づいて第二旋回中心を決定し、前記第二旋回中心周りを前記操舵用操作具が捩られた回転方向へ旋回可能となる方向に、前記車輪を操舵する
こと特徴とする車両。