(57)【要約】【課題】開発工数や製造工数の増加を招くことなく、汎用性を備え、異なる利用形態への適用が容易な複合走行体を提供する。【解決手段】実施形態の複合走行体１０は、走行用の回転体（車輪１６、ボール５２）を有し、当該回転体が走行面に対して回転することにより走行する複数の単体走行体１１と、複数の単体走行体１１を互いの位置関係を保つように連結するとともに、当該位置関係を用途に応じて変更可能とする連結手段（連結部材１２）と、を備え、単体走行体１１のうち少なくとも１つは回転体を駆動する駆動部（モータ２１）と当該駆動部を制御する制御部（コントローラ２０）とを本体１４内に収容した自走式走行体で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の回転体（１６、５２、７２）を有し、当該回転体（１６、５２、７２）が走行面（１５）に対して回転することにより走行する複数の単体走行体（１１、５０、７０）と、
前記複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）を互いの位置関係を保つように連結するとともに、当該位置関係を用途に応じて変更可能とする連結手段（１２、８０）と、を備え、
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも１つは、前記回転体（１６、５２、７２）を駆動する駆動部（２１、２０１）と、当該駆動部（２１、２０１）を制御する制御部（２０）とを有する自走式走行体であることを特徴とする複合走行体。
【請求項２】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも１つは、前記自走式走行体に牽引されることにより走行する他走式走行体（５０）であることを特徴とする請求項１記載の複合走行体。
【請求項３】
前記自走式走行体は、
前記回転体（１６、７２）の回転軸であって前記走行面（１５）に対して水平に設けられ、前記駆動部（２１、２０１）によって駆動される第１軸（Ｊ１）と、
前記回転体（１６、７２）の向きを変更するための回転軸であって前記走行面（１５）に対して垂直に設けられ、第２の駆動部（１１０）によって駆動される第２軸（Ｊ２）と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の複合走行体。
【請求項４】
前記単体走行体（１１、７０）は、移送対象となる移送対象物（８０）に直接的または間接的に取り付け可能であり、
前記移送対象物（８０）を、複数の前記単体走行体（１１、７０）の位置関係を保つための前記連結手段（１２）として利用することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項５】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも２つ以上が前記自走式走行体であり、
２つ以上の前記自走式走行体に互いの位置関係を認識する認識手段（２５、２６）を設け、前記自走式走行体間の相互の位置関係を保ちつつ走行する制御を行うことにより、前記連結手段を実現することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項６】
前記連結手段（１２）は、同一外形の複数の連結片（１２Ａ〜１２Ｉ）が組み合わされて形成されるものであり、前記連結片（１２Ａ〜１２Ｉ）の組み合わせを変更することで前記単体走行体（１１、５０、７０）の互いの位置関係を設定可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項７】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）を、前記連結手段（１２）に、物理的に連結するための取り付け構造（３７、７３）が、当該単体走行体の本体（１４、７１）の上部または側部に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項８】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、工具を用いることなく前記連結手段（１２）から取り外し可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項９】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、自身の走行状態を検知するための走行状態検知手段（２５）を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１０】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、自身の周辺の環境状態を検知するための環境状態検知手段（２６）を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１１】
前記単体走行体（１１、５０、７０）を物理的に連結する連結手段（１２）の筐体内に、前記自走式走行体に設けられる機能部を構成する回路部品の一部または全部を配置したことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１２】
自身が走行する走行予定経路に関する情報、自身が走行した走行済み経路に関する情報、および、自身の走行状態、自身の周辺の環境状態のうち、少なくともいずれか１つを記憶する記憶手段（１３、２０）をさらに備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１３】
前記自走式走行体は、外部の機器（１１、１３、５０）との間で無線通信方式により通信する通信手段（２４）を備え、
前記通信手段（２４）は、前記自走式走行体に対する遠隔操作および当該自走式走行体からの情報の受信を行う操作端末（１３）と、当該自走式走行体とともに複合走行体を構成する他の自走式走行体と、前記他走式走行体（５０）であって走行状態および環境状態の少なくとも一方の状態を検知する検知手段（２４、２５）を有する他走式走行体と、のうち、少なくともいずれか１つを前記外部の機器として、当該外部の機器（１１、１３、５０）との間で無線通信を行うことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の複合走行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単体走行体で構成された複合走行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪は、例えば物体を運搬したり移動させたりする移動用途において、さまざまな形態で利用されている。そして、近年では、例えば特許文献１のような車輪とその車輪を駆動するモータとを一体化あるいは近接して配置したいわゆるインホイールモータが利用されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的なインホイールモータは、例えば上記した特許文献１のように自動車へ搭載する等、予めその利用形態が限定されていることがほとんどである。そのため、インホイールモータや、インホイールモータの取り付け構造が専用のものとなっており、他の用途へ適用することが困難であった。また、インホイールモータ単体として見た場合、基本的には回転方向に対応した一方向への移動しか考慮されていないため、移動方向を変更するには人の操作（例えば、ハンドルの操作）等が必要となり、自動移動システム等への適用に対する汎用性が乏しかった。かといって、複数のインホイールモータを組み合わせて協調制御する場合、個別に制御方法や制御回路の設計を行う必要があり、開発工数や製造工数の増加を招くおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、開発工数や製造工数の増加を招くことなく、汎用性を備え、異なる利用形態への適用が容易な複合走行体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、複合走行体は、走行用の回転体を有し、当該回転体が走行面に対して回転することにより走行する複数の単体走行体と、複数の単体走行体を互いの位置関係を保つように連結するとともに、当該位置関係を用途に応じて変更可能とする連結手段と、を備え、複数の単体走行体のうち少なくとも１つは回転体を駆動する駆動部と当該駆動部を制御する制御部とを本体内に収容した自走式走行体で構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態による複合走行体の外観を模式的に示す図
【図２】第１実施形態による単体走行体（自走式走行体）の外観を模式的に示す図
【図３】第１実施形態による単体走行体（自走式走行体）の電気的構成を模式的に示す図
【図４】第１実施形態による１軸構成の単体走行体（自走式走行体）の内部構成を模式的に示す分解斜視図
【図５】第１実施形態による単体走行体を２軸構成とする場合の構成例を模式的に示す図
【図６】第１実施形態による連結部材の外観、ならびに単体走行体と連結部材との接続態様を模式的に示す図
【図７】第１実施形態による連結部材間の接続構造の一例を模式的に示す図
【図８】第１実施形態による連結部材を接続した状態を模式的に示す図その１
【図９】第１実施形態による連結部材を接続した状態を模式的に示す図その２
【図１０】第１実施形態によるボールキャスタ（他走式走行体）の外観および内部構成を模式的に示す図
【図１１】第１実施形態による自走式走行体と他走式走行体の組み合わせ例を模式的に示す図
【図１２】第１実施形態による複合走行体への指示経路を模式的に示す図
【図１３】第１実施形態による操作端末の外観および電気的構成を模式的に示す図
【図１４】第１実施形態による操作端末の制御の流れを模式的に示す図
【図１５】第１実施形態による操作端末の画面表示の一例を模式的に示す図
【図１６】第１実施形態による他の連結部材および他の接続例を模式的に示す図
【図１７】第２実施形態による連結手段の構成例を模式的に示す図
【図１８】第３実施形態による単体走行体（自走式走行体）の構成を模式的に示す図
【図１９】第３実施形態による単体走行体を採用した用途の一例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１から図１６を参照しながら説明する。
図１に示すように、複合走行体１０は、複数の単体走行体１１と、複数の単体走行体１１を互いの位置関係を保つように連結する連結部材１２（連結片、連結手段に相当する）とを備えている。本実施形態の場合、単体走行体１１は、３つ設けられており（但し、図１には２つのみ図示している）、各単体走行体１１はそれぞれ連結部材１２Ａに取り付けられている。そして、各連結部材１２Ａは、単体走行体１１が接続されていない連結部材１２Ｂにそれぞれ接続されている。これにより、全体として一体に移動する複合走行体１０が構成されている。なお、単体走行体１１が取り付けられているか否かによって便宜的に連結部材１２Ａと連結部材１２Ｂとを区別したが、本実施形態では両者は同一のものを使用している。この複合走行体１０は、後述するように、操作端末１３によって操作される。
【０００８】
単体走行体１１は、図２に示すように、概ね球状に形成された本体１４と、本体１４に収容され、その一部が走行面１５に接触する走行用の車輪１６（回転体に相当する）と、本体１４の上部に取り付けられ、単体走行体１１と連結部材１２とを接続するための補助連結部材１７と、を備えている。この本体１４は、第１本体部１４ａと第２本体部１４ｂとから構成されており、第１本体部１４ａと第２本体部１４ｂとは、互いの接触面から二つに分割可能とされている。このため、各種の回路部品（図４参照）を収納することが容易な構成となっている。
この第１本体部１４ａおよび第２本体部１４ｂには、それぞれ蓋部材１８ａおよび蓋部材１８ｂがそれぞれ設けられている。この蓋部材１８ａ、１８ｂは、お椀型に形成されており、その内部空間に回路部品（図４参照）が配置されている。本実施形態の場合、蓋部材１８ａ、１８ｂは、第１本体部１４ａおよび第２本体部１４ｂから着脱可能に設けられている。
【０００９】
なお、蓋部材１８ａ、１８ｂは、その一端が第１本体部１４ａや第２本体部１４ｂに固定され、ヒンジ構造等により開口を開閉する構成であってもよい。また、蓋部材１８ａ、１８ｂは、スライド式に開口を開閉する構成であってもよい。また、蓋部材は、必ずしも２つ設ける必要は無く、例えば蓋部材１８ａのみを設ける等、本体１４の少なくとも一方の側面の開口を開閉可能であればよい。また、第１本体部１４ａと第２本体部１４ｂに大きな開口を設け、その開口を蓋部材１８ａ、１８ｂで塞ぐような構成としてもよい。これにより、蓋部材１８ａ、１８ｂを取り外すことによって、本体１４内への部品の取り付けや部品の交換・調整等が可能となる。
【００１０】
各単体走行体１１の本体１４内には、図３に示すような回路部品が収容されている。具体的には、本体１４内にはコントローラ２０（制御部に相当する）、モータ２１（駆動部に相当する）、モータドライバ２２、バッテリ２３、受電モジュール２３ａ、無線モジュール２４およびアンテナ２４ａ、走行状態検知センサ２５（走行状態検知手段に相当する）、および環境状態検知センサ２６（環境状態検知手段に相当する）等が収容されている。各部には、バッテリ２３から電力が供給されている（図３に破線にて示す経路）。そして、このバッテリ２３には、受電モジュール２３ａを介して、外部から無線給電または有線給電が行われる。
【００１１】
このため、単体走行体１１は、外付けの電源ケーブルを接続する必要なく、単体で走行可能となっている。そして、単体走行体１１は、コントローラ２０により各部が制御されることで（図３に実線にて示す経路）、走行制御が行われている。つまり、本実施形態の場合、各単体走行体１１は、車輪１６を駆動する駆動部（モータ２１）、当該駆動部を制御する制御部（コントローラ２０）、および外部の機器からの操作を受け付けるための通信手段（無線モジュール２４）を本体１４内に収容した自走式走行体である。
【００１２】
このコントローラ２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ（記憶手段に相当する）等を有するマイクロコンピュータで構成されており、例えばＲＯＭ等に記憶しているコンピュータプログラムに基づいて単体走行体１１の全体を制御する。具体的には、詳細は後述するが、コントローラ２０は、無線モジュール２４を介して取得した外部の機器（操作端末１３）からの指示に応じて走行制御を行う。また、ＲＡＭは、各種の情報を記憶可能、且つ、読み書き可能な不揮発性メモリにより構成されており、走行状態検知手段および環境状態検知手段で検知した情報（学習情報）や、後述するように自身が走行する走行予定経路に関する情報（予測情報）、自身が走行した走行済み経路に関する情報（反復情報）のうち、少なくともいずれか１つを記憶する。
【００１３】
無線モジュール２４は、本実施形態では、無線通信規格の１つであるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を採用している。なお、無線モジュール２４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線ＰＡＮ（Personal Area Network）通信に限らず、無線ＬＡＮ（Local Area Network)通信や、無線ＷＡＮ（Wide Area Network)通信が可能な無線通信モジュールを採用してもよい。
単体走行体１１は、無線モジュール２４を介して、外部の機器からの指示の受信、自身の走行状態や環境状態の送信等を行う。また、無線モジュール２４は、外部の機器との間の通信だけでなく、近傍に位置し、複合走行体１０を構成している他の単体走行体１１との間の通信も可能となっている。このとき、他の単体走行体１１としては、上記した自走式走行体だけでなく、走行状態検知センサ２５や環境状態検知センサ２６等のセンサ類を備えた他走式走行体であってもよい。なお、他走式走行体とは、駆動部を備えておらず、自走式走行体に直接的あるいは連結手段を介して間接的に牽引されることにより走行する単体走行体１１（後述するボールキャスタ５０に相当する。図１０参照）を意味している。
【００１４】
走行状態検知センサ２５は、例えば走行距離を計測する距離センサ、速度を検知する速度センサ、加速度を検知する加速度センサ、傾きや振動・衝撃等を検知するジャイロセンサ、向きを検知する方位センサ（地磁気センサ）、現在位置センサ（ＧＰＳ等。位置検知手段に相当する）、モータ２１のトルクを検知するトルクセンサや過電流を検知する過電流センサ等、単体走行体１１の走行状態を把握するための情報を検知可能なセンサ類である。また、走行状態検知センサ２５としては、バッテリ２３の残量を検知するセンサ、車輪１６に掛かる加重（つまり、積載物の重量）を検知する重量センサ、さらには、コントローラ２０によって行われる単体走行体１１に発生したエラーを検知する処理、消耗品の消耗状態を検知あるいは推定する処理、無線通信の電波状況等も含まれる。
【００１５】
なお、必ずしも例示した全てのセンサ類を備えていなくてもよく、また、他のセンサ類を備えていてもよい。すなわち、走行状態検知センサ２５は、走行状態を検知するものであればどのようなものを採用してもよい。また、以下に説明するような複合走行体１０の周辺環状を走行状態の１つと見なしてもよい。
環境状態検知センサ２６は、例えば温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、大気成分センサ等、単体走行体１１の周辺環境を把握するための情報を検知可能なセンサ類である。なお、必ずしも例示した全てのセンサ類を備えていなくてもよいし、他のセンサ類を備えていてもよい。すなわち、環境状態検知センサ２６は、単体走行体１１の周囲の環境状態を検知することができれば、上記した走行状態検知センサ２５と兼用する等、どのような構成のものを採用してもよい。また、環境状態検知センサ２６としては、周囲に存在する他の単体走行体１１を検出・識別するためのセンサであってもよい。例えば、障害物等の対象までの距離および位置を光学的に検知するレーザレーダや音波で検知する超音波センサ等が考えられる。
【００１６】
また、撮像手段としてのカメラ装置を設け、画像により環境状態や走行状態を検知するようにしてもよい。このとき、カメラ装置は、可視光に限らず、赤外線等の非可視光で撮像するものであってもよい。また、カメラ装置の視野を可変とするものであってもよい。この環境状態検知センサ２６で検知された環境状態は、外部の機器側に送信される。なお、カメラ装置で撮像した画像を自律走行するための情報として用いてもよい。また、レーザレーダや超音波センサ、カメラ装置等は、単体走行体１１が互いの位置関係を認識する認識手段としても機能する。
【００１７】
また、複合走行体１０全体として上記した走行状態や環状状態を検知する構成としてもよい。例えば、温度を把握する必要がある場合には、温度センサを備えた単体走行体１１と組み合わせることが考えられる。あるいは、走行中の画像（静止画、動画のいずれでもよい）を把握する必要がある場合には、カメラ装置を備えた単体走行体１１と組み合わせることが考えられる。このとき、センサ類をモジュール化するとともにその取り付け構造を共通化しておき、モジュールごと交換することで取得する情報を変更可能とするとなおよい。これにより、用途に応じてモジュールを選択することで必要な情報を得ることができるようになるとともに、不要あるいは不使用となる余分な構成を予め備えておく必要が無く、単体走行体１１のコストを低減することができる。もちろん、２つ以上のセンサを１つにモジュール化してもよい。勿論、他走式走行体にセンサを設けてもよい。
【００１８】
これら走行状態検知センサ２５および環境状態検知センサ２６、および、コントローラ２０、バッテリ２３、無線通信モジュール２４等が、自走式走行体に設けられる機能部を構成する回路部品に相当する。そして、単体走行体１１は、これら各機能部によって、例えば検知された走行状態や環境状態に基づいて走行状態が制御される。すなわち、単体走行体１１は、自律走行が可能となっている。検知された情報は、単体走行体１１側で一時的にＲＡＭ等に記憶されて走行制御に用いられるとともに、後述するように外部の機器側にも送信される。なお、無線通信に関わる電力消費を低減するために、ある程度の情報をＲＡＭ等に記憶させておき、一定量の情報が蓄積されたら外部の機器に送信する構成としてもよい。
【００１９】
この単体走行体１１は、図４に示すように、その本体１４が中空に形成されている。そして、本体１４の内部には、車輪１６および上記した回路部品が第１本体部１４ａおよび第２本体部１４ｂに挟まれるかたちで配置されている。これら第１本体部１４ａおよび第２本体部１４ｂは、図示しない係合構造等により互いに組み合わせられた状態で固定される。なお、一部の回路部品は、蓋部材１８ａ、１８ｂの内部空間に配置されている。本体１４は、本実施形態では金属材料で形成されており、ある程度の強度を有している。そして、その本体１４内に車輪１６を収容していることから、車輪１６に対して横方向から力が加わること等が防止される。また、車輪１６は、走行面１５との接触面のみが露出している。つまり、車輪１６がむき出しの状態になっていないため、車軸のずれや巻き込みの発生等が抑制されている。つまり、単体走行体１１では、堅牢性と安全性とが確保されている。また、金属製であることから、外部からのノイズの侵入をある程度抑制することができる。
【００２０】
また、本体１４の上部には、本体１４から突出する凸部３８が設けられている。本体１４は、この凸部３８と補助連結部材１７に設けられている凹部３９（図２、図５参照）とによって、連結部材１７に取り付けられる。つまり、これら凸部３８および凹部３９によって取り付け部３７が構成されている。本実施形態の場合、凸部３８は、概ね円柱状に形成されている。そして、この凸部３８を本実施形態では円環状に形成されている凹部３９に挿入されることにより、本体１４と補助連結部材１７とが互いに固定される。
【００２１】
本実施形態の場合、補助連結部材１７内には例えばネオジム磁石等の比較的磁力が大きい磁石が内蔵されており、金属製の本体１４と補助連結部材１７とが磁力によって強固に接続（吸着）されている。このため、本体１４と補助連結部材１７とが相対的に周方向へ回動することを抑制でき、且つ、特殊な工具等を用いなくても本体１４が着脱することができる。また、円筒状に形成されている凸部３８を円環状に形成されている凹部３９に挿入していることから、本体１４部と補助連結部材１７との間では、水平方向への相対的な移動も規制されている。
【００２２】
なお、本体１４と補助連結部材１７とを接続する取り付け機構は、磁力以外であってもよい。例えば、凸部３８と凹部３９にそれぞれネジ山・ねじ溝を設け、ねじ込み式の取り付け構造としてもよい。また、凸部３８や凹部３９は、楕円状や矩形状に形成してもよい。楕円状や矩形状に形成すれば、凸部３８と凹部３９との間の周方向への相対的な回動、つまりは、本体１４と補助取り付け部材１７との間の周方向への相対的な回動を防止することができる。また、凸部３８を円筒状に形成してもよく、これにより、本体１４の軽量化を図ることができる。また、凸部３８を鍵のような形状とし、凹部３９を鍵穴のような形状としてもよい。具体的には、凸部３８の先端側に径方向外側に突出するヒンジを設け、凹部３９の一部にヒンジを挿入可能な異形状部を設け、凸部３８を挿入した状態から例えば９０度回転させることでロックされるような構造を採用してもよい。これにより、凸部３８と凹部３９との上下方向への相対的な移動も規制することができる。
【００２３】
このように、本体１４と補助連結部材１７とを挿入、嵌合あるいは係合等により互いに固定することで、本体１４と補助連結部材１７とが意図せずに外れてしまうこと等を抑制でき、堅牢性・安全性のさらなる向上を図ることが可能となる。このとき、補助連結部材１７に衝撃緩和機構を設け、本体１４からの衝撃を緩和するようにしてもよい。また、凹部３９に相当する構造を連結部材１２に設け、補助連結部材１７を用いない構成としてもよい。
【００２４】
なお、本体１４を樹脂材料で形成した場合には、その表面や内面にノイズ防止用のコーティング等を施してもよい。また、本体１４を金属材料で形成する場合には、無線通信が阻害される可能性があるため、無線モジュール２４のアンテナ２４ａを本体１４の表面に露出するように設けてもよい。また、蓋部材１８ａ、１８ｂのみを、あるいはその一方のみを樹脂材料で形成し、金属材料で形成された本体１４に取り付けるようにしてもよい。これにより、無線通信が阻害されたり電波強度が低下したりすることを抑制できる。
【００２５】
車輪１６は、支持部３０に対して相対的に回転可能な状態で支持されている。なお、支持部３０と車輪１６との間には滑り機構が設けられており、車輪１６に加わる加重（上記した連結部材１２や、その上に載置される積載物の重量）を支持部３０全体で受け止める構成となっている。また、車輪１６は、その全体が例えばゴム等の弾性樹脂により形成されているもの（ホイールとタイヤが一体化したもの）であってもよい。この場合には、上記衝撃を緩和するための衝撃緩和機構の効果がより顕著になる。
【００２６】
本実施形態の場合、車輪１６は、ホイール１６ａとホイール１６ａに取り付けられたタイヤ１６ｂとにより構成されている。この場合、タイヤ１６ｂがクッションとなることで走行面１５からの突き上げ等が抑制される。すなわち、単体走行体１１においては、車輪１６が外部からの衝撃を緩和するための衝撃緩和機構として機能している。この車輪１６は、本体１４と一体に形成されている一対の支持部３０によって回転軸方向から支持されている。本実施形態では車輪１６の回転軸（車軸）は、走行面１５に水平となるように設けられている。この車軸が、走行用の回転軸である第１軸Ｊ１に相当する。
【００２７】
この車輪１６は、図示右方側に、第２本体部１４ｂに設けられている支持部３０に固定される固定板１００が配置されている。この固定板１００は、車輪１６の回転軸（モータの出力軸２１ａ）と同軸となる固定軸１０１が、支持部３０に設けられている孔部３０ａに嵌合、圧入あるいはネジ止め等により固定される。この固定板１００には、モータ２１の出力軸に設けられている小ギア２１ａと噛み合う複数の大ギア３４が、それぞれ相対的に回転可能に設けられている。各大ギア３４は、その最外縁においてホイール１６ａの内周側に設けられている内周歯部３３と噛み合うように配置されている。そのため、モータ２１が駆動されると、その出力軸２１ａの回転が小ギア３２と大ギア３４とを経由することで減速されて車輪１６に伝達される。これにより、車輪１６が回転し、単体走行体１１が走行可能となる。つまり、小ギア２１ａ、大ギア３４および内周歯部３３は、モータ２１の出力を減速して車輪１６に伝達する減速機構３１を構成している。
【００２８】
また、固定板１００の固定軸１０１の外周側には、ベアリング１０２が設けられている。そして、ベアリング１０２には、ホイール１６ａの図示右側の開口１６ａ１を塞ぐホイール板１０３が取り付けられている。これにより、ホイール板１０３は、ホイール１６ａに取り付けられた際、固定板１００に対して相対的に回転することが可能となっている。なお、ホイール板１０３は、ホイール１６ａつまりは車輪１６とともに回転する。
【００２９】
一方、車輪１６は、図示左方側に、モータ２１、および制御基板３５を収容するモータケース１０４が配置されている。モータケース１０４は、モータ２１の外形とほぼ同一サイズの有底円筒状に形成されており、その底部には、車輪１６の回転軸と同軸となる固定軸１０４ａが設けられている。モータケース１０４は、固定軸１０４ａを第１本体部１４ａ側の支持部３０の孔部３０ａに圧入や嵌合すること等により、第１本体部１４ａに固定される。また、固定軸１０４の外周側には、上記した固定軸１０１と同様に、ベアリング１０２およびホイール１６ａの図示左側の開口１６ａ１を塞ぐホイール板１０３が取り付けられている。つまり、車輪１６は、図示左方側においても、本体１４に固定されるモータケース２１に対して相対的に回転可能に支持されている。
【００３０】
単体走行体１１の車輪１６は、上記したようにその両側から回転可能に支持されることで、本体１４に対して相対的に回転する。そして、モータ２１や減速機構３１は、単体走行体１１を組み立てた状態では車輪１６の径方向内側に配置される。つまり、本実施形態の単体走行体１１は、いわゆるインホイールモータと共通する構成となっている。なお、上記した減速機構３１の構成は一例であり、ギアの数が異なる、あるいは、その配置が異なる等、他の構成であってもよい。また、モータ２１は、低コストなブラシ付ＤＣモータや、ブラシの摩耗がなく耐久性が高いブラシレスモータ（永久磁石同期モータ、誘導モータ、リラクタンスモータ、ステッピングモータ等）等、用途・目的に応じて各種モータを採用するとよい。また、モータ２１は、内転型（いわゆるインナーロータ型）のものに限らず、大きなトルクを確保するために外転型（いわゆるアウターロータ型）を採用してもよい。
【００３１】
また、モータ２１は、モータ２１の回転角度（機械角、電気角）を検出する回転角度検出センサを用いずに制御してもよいし、モータ２１の回転角度を精度よく制御するために、例えば、エンコーダ、レゾルバ、ホールセンサ等の回転角度検出センサを用いて制御してもよい。なお、回転角度検出センサを用いる場合は、回転角度検出センサをモータケース１０４内に配置するとよい。
【００３２】
コントローラ２０およびモータドライバ２２は、モータ２１の近傍に配置されている制御基板３５に搭載されている。一方、無線モジュール２４、走行状態検知センサ２５および環境状態検知センサ２６は、蓋部材１８の内側、つまり、本体１４の外縁に近い位置に配置されているセンサ基板３６に搭載されている。また、無線モジュール２４のアンテナ２４ａも、センサ基板３６に設けられている。このように無線モジュール２４を本体１４の外縁に近い位置に配置することで、金属製の本体１４により無線通信が阻害される可能性が低減される。また、本体１４の外縁に近いことから、環境状態検知センサ２６により外部の温度等の環境状態をより精度よく検知することが可能となる。また、上記したようなセンサ類の調整や交換等を容易に行うことが可能となっている。さらに、制御基板３５とセンサ基板３６とを離間した位置に配置し、その間に本体１４の一部を介在させている。つまり、センサ基板３６は、ノイズ源となり得るモータ２１等から隔離された空間に配置されている。このため、例えばモータ２１等から発生するノイズがセンサ基板３６側に伝播することが抑制されている。
【００３３】
また、バッテリ２３は、本体１４の上部側であって、補助連結部材１７への取り付け構造である取り付け部３７側の内部空間に収容されている。このため、比較的大きなバッテリ２３であっても、車輪１６や減速機構３１等の回転機構部の邪魔になることがない。また、取り付け部３７は本体１４の中心に位置しているため、その内部にバッテリ２３を収容することで、前後左右のバランスを取りやすくなっている。
このバッテリ２３からは、配線ケーブル１０５によって、コントローラ２０や各センサ等に電源が供給されている。また、バッテリ２３は、受電モジュール２３ａにも配線ケーブル１０５によって接続されている。そのため、単体走行体１１を給電用の送信モジュール（図示省略）の近傍に移動あるいは設置することにより、送信モジュールから無線給電が行われてバッテリ２３を充電することができる。
【００３４】
ところで、上記した単体走行体１１は、車輪１６の回転軸が走行面１５と水平に設けられており、単体走行体１１を走行させることが可能である。この場合、単体走行体１１は、一方向への移動は容易であるものの、旋回動作や方向転換を行うことが困難な場合が想定される。そこで、上記した第１軸Ｊ１に加えて、走行面１５に垂直に設けられ、単体走行体１１の向き、より具体的には、車輪１６の向きを変更するための第２軸Ｊ２を設けてもよい。この第２軸Ｊ２は、方向転換等、走行する向きを変更するための回転軸となる。
【００３５】
そこで、走行面１５と垂直となる第２軸Ｊ２を設けてもよい。例えば、図５に示すように、取り付け部３７の内部空間に第２の駆動部に相当するモータ１１０を固定的に配置し、モータ１１０の出力軸１１１を凸部３８に接続する。この場合、減速機構等を介してもよい。凸部３８は、ベアリング１１２によって本体１４に対して相対的に回転可能に支持されている。これにより、モータドライバ１１３によりモータ１１０を駆動すると、凸部３８が回転することにより、補助連結部材１７を回転させることができる。換言すると、補助連結部材１７側が固定されていれば、本体１４側が回転することになり、車輪１６の向き、すなわち、単体走行体１１の進行方向を変更することができるようになる。このとき、本体１４の上面と補助連結部材１７との間に若干の隙間を設けるとよい。これにより、本体１４が回転する際に摩擦が生じることが無くなり、スムーズに回転させることができる。
【００３６】
これにより、複合走行体は、自走式走行体が１つで構成された場合であっても、容易に方向転換等の走行する向きを変更できるとともに、走行しなくてもその場で旋回動作を行わせること等もできる。換言すると、車輪１６の向きが全方位に変更可能となることで、複合走行体１０の移動性能を向上させることができるとともに、その適用用途を広げることができる。
【００３７】
なお、図５に示した第２軸Ｊ２の構成は一例であり、本体１４内に車輪１６の向きを変更するためのモータ１１０を設けてもよい。また、補助連結部材１７側にモータ１１０等を配置したり、連結部材１２側にモータ１１０を設けて補助連結部材１７ごと本体１４を回転させたりしてもよい。また、車輪１６ではなく、ボールキャスタ５０で用いたボール５２を回転体とする自走式走行体を構築してもよい。また、複合走行体１０を複数の自走式走行体で構成する場合、その全てを第２軸Ｊ２が設けられた自走式走行体で構成してもよいし、１つを第２軸Ｊ２が設けられた自走式走行体とし、他は第１軸Ｊ１のみが設けられた自走式走行体で構成してもよい。もちろん、直進移動のみが想定される複合走行体１０であれば、第２軸Ｊ２が設けられていない自走式走行体のみで構成してもよい。
【００３８】
次に、連結部材１２について説明する。
本実施形態の場合、連結部材１２（連結片に相当する）は、図６（Ａ）に示すように、その外形が上面視で概ね六角形となっている。この場合、六角形の大きさは、単体走行体１１の本体１４の投影寸法よりも大きく形成されている。また、連結部材１２は、図６（Ｂ）に示すように、ある程度の厚みをもって形成されているとともに、その上面が平らに形成されている。そして、この平らな上面に、搬送対象となる物品が載置される。つまり、複数の単体走行体１１を連結するための連結部材１２は、それ自身が物品を載置するための載置台としても機能する。つまり、本実施形態の場合、単体走行体１１は、連結部材１２および補助連結部材１７を介して、載置物である物品に間接的に取り付けられる。
この連結部材１２の下面側には、補助連結部材１７を介して単体走行体１１が取り付けられる。なお、連結部材１２と補助連結部材１７との間の接続は、例えばネジ止めであってもよいし、補助連結部材１７自体を連結部材１２にねじ込むような構成としてもよい。
【００３９】
連結部材１２は、図７（Ａ）に示すように、その側面に、他の連結部材１２と接続するための連結機構部４０を有している。本実施形態の場合、図７（Ｂ）に示すように、一方の連結部材１２には、その側面のほぼ中央から突出している基部４１と、その基部４１の先端側において連結部材１２の厚み方向に突出する突出部４２とからなる概ねＴ字状の係合凸部４３が設けられている。また、他方の連結部材１２には、その側面に窪んで形成され、係合凸部４３が挿入される係合凹部４４が設けられている。これら係合凸部４３および係合凹部４４は、連結部材１２の一辺のほぼ全長に渡って形成されている。そのため、係合凸部４３を係合凹部４４にスライドさせつつ挿入することで、互いの連結部材１２が連結される。なお、この連結機構部４０は一例であり、他の構成であってもよい。なお、連結部材１２は、材質的に金属材料であっても樹脂材料であっても構わないものの、金属材料の周りに樹脂材料を注入して両者を一体化するインサート成形した連結部材１２を用いることが、強度・軽量化において望ましい。また、連結部材１２の１辺に係合凸部４３を設け、他辺に係合凹部４４を設ける等、１つの連結部材に複数の連結機構部４０を設けてもよい。
これにより、例えば図８、図９に示すように、４つの連結部材１２により構成された複合走行体１０が形成される。このとき、図９に示すように、各連結部材１２の上面側は平面となり、載置台として機能する。なお、本実施形態では、この複合走行体１０は、図１にも示したように、３つの単体走行体１１が４つの連結部材１２により物理的に連結されている。
【００４０】
ところで、複合走行体１０を構成する単体走行体１１は、必ずしも全てが自走式走行体である必要はない。つまり、複合走行体は、１つ以上の自走式走行体を備えていれば、その他が他走式走行体であってもよい。この場合、他走式走行体としては、例えば図１０に示すようなボールキャスタ５０が考えられる。このボールキャスタ５０は、単体走行体１１の本体１４と外形が同じ本体５１内に、車輪１６の代わりに球状のボール５２（回転体に相当する）が設けられている。このボール５２は、本体５１内において下方側が受け部材１５０によって支持されている。また、ボール５２は、その上方側が抑え部材１５１により下方に抑えられている。この抑え部材１５１には、小さな自在キャスター１５２が周方向に例えば６個設けられている。ボール５２は、この自在キャスター１５２に当接することによって、抑え部材１５１との間において全方位に相対的な回転が可能となっている。
【００４１】
この抑え部材１５１は、板部材１５３を介して補助連結部材１７に接触している。そして、板部材１５３は、補助連結部材１７側に設けられているバネ部材１５４によって、図示下方側に付勢されている。つまり、抑え部材１５１は、その全体が図示下方側に弾性的に押しつけられており、これにより、抑え部材１５１側の自在キャスター１５２とボール５２とが密に且つ周方向に均等な力で接触するようになる。そして、自在キャスター１５２とボール５２とが均等に接触することで、回転時に引っかかること等が抑制される。その結果、ボール５２の回転がスムーズになり、走行に悪影響を与えることが防止される。また、補助連結部材１７の上面、つまり、連結部材１２との接触面には、２本のピン１５５が設けられている。このピン１５５は、連結部材１２に設けられている孔に挿入される。これにより、補助連結部材１７と連結部材１２との間の相対的な回転が規制されている。
【００４２】
さて、このボールキャスタ５０には、ボール５２を駆動するための駆動部は設けられていない。そのため、ボールキャスタ５０は、自走式走行体と物理的に連結されることで牽引され、自走式走行体の走行に応じて走行する。このようなボールキャスタ５０を一部利用することで、モータ２１や制御回路等が不要となり、複合走行体１０全体でのコストを低減することが可能となる。なお、回転体は、車輪であってもよい。その場合、車軸と、車軸に垂直となる第２軸とを有し、３６０°の全方位に進行可能な構成とするとよい。その場合における第２軸は、上記した第２のモータ１１０等を設ける必要は必ずしも無く、ベアリング機構等により本体５１と補助連結部材１７との間が相対的に回転可能であればよい。
【００４３】
このボールキャスタ５０は、必要に応じて、また、目的に応じてその数や配置を設定すればよい。例えば、複合走行体１０を走行面１５に対して全方位に自由自在、且つ、移動経路や向きを精密に制御しつつ移動させたい場合等には、図１１（Ａ）に示すように本実施形態と同様に全ての単体走行体１１を自走式走行体１１Ａ（実線の△にて示す）で構成すればよい。また、ある程度の制御は行いたいが、移動経路や向きはそれほど精密でなくてもよい場合等には、図１１（Ｂ）に示すように、例えば３つのうち１つの単体走行体１１をボールキャスタ５０等の他走式走行体１１Ｂ（破線の△にて示す）で構成すればよい。また、単に自律走行できればよい場合等には、図１１（Ｃ）に示すように、例えば３つのうち２つの単体走行体１１を他走式走行体１１Ｂで構成すればよい。なお、図１１に示した構成は一例であり、例えば、直線上に３つ単体走行体１１を配置し、それを２列分に配置したような複合走行体１０の場合には、直線上に配置された中央の単体走行体１１をボールキャスタ５０とする等、複合走行体１０の構成に応じて適宜ボールキャスタ５０を設ければよい。
【００４４】
次に、複合走行体１０の制御について説明する。
複合走行体１０は、外部の機器からの指示に基づいて走行する。この場合、本実施形態のように３つの自走式走行体で構成された複合走行体１０では、図１２（Ａ）に示すように各自走式走行体１１Ａにそれぞれ同時に指示を与え、各自走式走行体１１Ａがそれぞれ走行制御を行う構成が考えられる。また、図１２（Ｂ）に示すように、複合走行体１０を構成する１つの自走式走行体（便宜的にマスター走行体１１Ｍと称する）に指示を与え、他の自走式走行体（便宜的にスレーブ走行体１１Ｓと称する）は、マスター走行体１１Ｍからの指示に基づいて走行制御を行う構成も考えられる。ただし、いずれの構成にしろ、複数の自走式走行体が協調して走行することには変わりはない。そのため、以下では、どちらの構成にも適用される基本的な制御の流れについて説明する。
【００４５】
まず、操作端末１３の一例について説明する。
本実施形態の操作端末１３は、複合走行体１０を操作するための端末であり、以下のような機能を備えている。
・構成検出機能：操作端末１３の近傍に位置している単体走行体１１の検出。複合走行体１０を構成する単体走行体１１の数や配置の設定。複合走行体１０に含まれる他走式走行体の数や配置の設定等。
・走行状態表示機能：複合走行体１０の走行状態を表示する機能。走行状態としては、バッテリ２３の残量、速度、加速度、走行距離、無線通信の電波状況、タイヤの空気圧、消耗品の消耗状況等の情報が表示される。なお、速度や加速度は、現在値だけでなく、平均値や推移を表示してもよい。
【００４６】
・環境状態表示機能：複合走行体１０の環境状態を表示する機能。環境状態としては、カメラ装置で撮像した画像やレーザレーダにより検知した周辺状況、現在の走行位置や現時点までの走行済み経路あるいは今後の走行予定経路、各経路を示す地図、走行面１５の状況、温度、湿度、気圧、大気成分情報等が表示される。なお、温度や湿度等に関しては、現在値だけでなく、平均値や推移を表示してもよい。また、上記した地図に走行済み経路と温度等とを重ねて表示してもよい。なお、走行状態や環境状態の表示は、全ての情報を表示する必要は必ずしも必要なく、ユーザが選択したものを表示するようにしてもよい。
【００４７】
・操作系機能：操作モードとしては、マニュアル操作とオート操作とが設定されている。マニュアル操作は、複合走行体１０を目視しながら、あるいは、遠隔地から走行状態や環境状態を把握しながら、ユーザが操作端末１３に移動方向や速度等をその都度入力して複合走行体１０を操作するモードである。オート操作は、複合走行体１０に自律走行させるモードである。このオート操作では、例えば操作端末１３側で予め設定した経路やプログラミングした走行予定経路を複合走行体１０にダウンロードすることで、全自律的あるいは半自律的に複合走行体１０が走行する。全自律的な走行の一例としては、例えば操作端末１３から目標位置座標を設定し、その目標位置座標まで複合走行体１０自身が走行状態や環境状態を検知し、最短ルートで障害物を回避しつつ全自動で自律走行すること等が考えられる。半自律的な走行の一例としては、マニュアル操作等で経路データを予め学習／登録しておき、操作端末１３からその経路データに沿って走行させる旨の開始指示を与え、複合走行体１０がその経路データ通りに走行すること等が考えられる。
【００４８】
・メンテナンス機能：複合自走体のメンテナンスや事前登録等を行う機能。事前登録機能としては、例えば複合走行体１０を半・全自律走行させるプログラミングを組み、複合自走体へダウンロードすること等が考えられる。なお、操作端末１３内ではなく、例えばクラウドサーバへ設定情報をアップロードしておき、複合走行体１０とクラウドサーバとの間で通信を行ってその設定情報を取得して自律走行を行う構成としてもよい。メンテナンス機能としては、モータ２１の始動トルクや最高速度、カメラフォーカスやレーザ強度等のパラメータ調整、磨耗や経年劣化している部品のリストアップおよびそれらの点検・交換時期の提示等が考えられる。また、操作端末１３は、単体走行体１１のファームウェアアップデート等を行うこともできる。
【００４９】
このような機能を備える操作端末１３は、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、表示部６０（表示手段に相当する）と、その表示部６０に対応して設けられているタッチパネル６１（操作入力手段に相当する）とを有し、ユーザが携帯可能ないわゆるタブレット型ＰＣを採用している。これは、本実施形態ではユーザが複合走行体１０とともに移動する状況を想定しているためである。この操作端末１３は、図１３に示すように、表示部６０およびタッチパネル６１に加えて、制御部６２、単体走行体１１と通信するための無線モジュール６３、アンテナ６３ａ、およびバッテリ６４等を備えている。なお、操作端末１３としては、いわゆるスマートホンであってもよい。また、遠隔地から遠隔操作を行うような場合には、固定的に設けられているパソコン等であってもよい。また、パソコンの場合、マウスやキーボードを操作入力手段として利用できるが、タッチパネル６１やペン入力タブレット等を設けてもよい。勿論、上記した構成検出機能、走行状態表示機能、環境状態表示機能、操作系機能、メンテナンス機能の全てを操作端末１３で実現する必要は無く、例えば操作系機能のみを操作端末１３とは別体の操作入力手段を用いて、複合走行体１０を操作するようにしてもよい。この場合、別体の操作入力手段としては、例えばゲーム機用のコントローラ等が考えられる。
【００５０】
この操作端末１３は、図１４に示す制御処理が開始されると、近傍の単体走行体１１を識別する（Ｓ１）。単体走行体１１は、起動されると初期化処理および自身のシステム診断処理を実行した後、操作端末１３からペアリング要求があるまで待機している。なお、ペアリングとは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるペアリングと同一の処理であり、互いを認識することで通信可能にするための処理である。このとき、上記した図１２（Ａ）に示すような各単体走行体１１に同時に指令を与える構成であれば、各単体走行体１１に対してペアリングを行うことになる。一方、上記した図１２（Ｂ）に示すようなマスター走行体１１Ｍとスレーブ走行体１１Ｓとを備える構成であれば、マスター走行体１１Ｍとの間でまずペアリングが行われる。
このとき、単体走行体１１は、ペアリング要求を受信すると応答を返す。これにより、操作端末１３と単体走行体１１との間で通信可能になる。このとき、操作端末１３の表示部６０には、例えば図１５（Ａ）に示すように「ペアリング中」のメッセージとともに、近傍に存在する単体走行体１１（通信可能となった単体走行体１１）が、その数（図１５（Ａ）の場合３つ）を示す走行体アイコンＭ１とともに表示される。
【００５１】
続いて、操作端末１３は、複合走行体１０を構成する単体走行体１１を選択する操作を受け付ける（Ｓ２）。この場合、ユーザは、例えば図１５（Ａ）に示す設定画面において、表示されている単体走行体１１から複合走行体１０に組み込む単体走行体１１を選択する。そして、選択操作が入力されると、操作端末１３は、複合走行体１０の構成を認識および登録する（Ｓ３）。ここで、複合走行体１０の構成とは、例えば図１５（Ｂ）に示すような単体走行体１１の数、連結部材１２の形状、および単体走行体１１がどの様に配置されているか等の情報であり、ユーザにより設定される。また、マスター走行体１１Ｍに対してスレーブ走行体１１Ｓとなる単体走行体１１を通知し、マスター走行体１１Ｍは、スレーブとの間の通信の確立および位置関係を把握する処理を行う。
【００５２】
これらの操作を行う場合、操作端末１３の表示部６０に例えば連結部材１２の形状を模式的に示す形状アイコンＭ２を表示し、その形状アイコンＭ２をステップＳ２で選択した単体走行体１１の走行体アイコンＭ１に重ねるようにドラッグすることで単体走行体１１の選択操作を可能としたり、選択した単体走行体１１間に連結部材１２の形状アイコンＭ２をドラッグすることで連結部材１２間の接続を設定できるようなＧＵＩ（Graphical User Interface）を設けるとよい。これにより、選択操作や登録操作を容易に行うことができるようになる。また、複合走行体１０の標準的な構成や過去に利用した構成等を登録あるいは記憶しておき、それを提示するような操作態様であってもよい。
【００５３】
複合走行体１０の構成を認識および登録すると、操作端末１３は、動作モードを設定する（Ｓ４）。本実施形態では、動作モードとして、上記したマニュアル操作モードとオート操作モードのいずれかが設定される。そして、操作端末１３は、複合走行体１０の走行を制御する（Ｓ５）。このステップＳ５では、オート操作モードの場合には走行開始の指示が与えられることになる。一方、マニュアル操作の場合には、例えば図１５（Ｃ）に示す操作画面が表示され、ユーザはタッチパネル６１から複合走行体１０の移動方向等を入力する。この図１５（Ｃ）は、ユーザが操作端末１３を両手で挟み込んで持つ態様を想定しており、左手で操作を入力するための左操作領域Ｍ３Ｌと右手で操作を入力するための右操作領域Ｍ３Ｒとが、画面の左右に設けられている。また、複合走行体１０を模式的に示す複合走行体アイコンＭ４、走行情報や環境情報を表示する表示領域Ｍ５等も設けられている。
【００５４】
操作端末１３は、操作を開始すると、走行状態を取得しつつ（Ｓ６）、エラーを検知したか（Ｓ７）、ユーザ操作を受け付けたか（Ｓ９）を繰り返し判定しつつ待機する。このとき、操作端末１３は、取得した走行状態を上記した表示領域Ｍ５にリアルタイムに表示する。また、ステップＳ６では、走行状態に加えて環境状態を取得してもよく、その環境状態も表示領域Ｍ５にリアルタイムに表示される。なお、操作端末１３は、表示領域Ｍ５に表示する情報の種類や更新タイミング等を設定可能であり、ユーザが所望する情報を表示することができる。
そして、操作端末１３は、ユーザ操作を受け付けると（Ｓ９：ＹＥＳ）、それが終了操作でなければ（Ｓ１０：ＮＯ）、受け付けた操作を複合走行体１０（あるいはマスター走行体１１Ｍ）に通知することで、複合走行体１０の走行を制御する（Ｓ５）。
【００５５】
例えば、ユーザが左操作領域Ｍ３Ｌに表示されている左操作アイコンＭ６Ｌを前方（図示上方）へなぞると、操作端末１３は、複合走行体１０に右旋回する指示を通知する。そして、通知を受けた複合走行体１０は、その場で右旋回するように、各単体走行体１１のモータ２１の制御を行う。あるいは、ユーザが右操作領域Ｍ３Ｒに設けられている右操作アイコンＭ６Ｒを前方（図示上方）へなぞると、操作端末１３は、複合走行体１０に左旋回する指示を通知する。そして、通知を受けた複合走行体１０は、その場で左旋回するように各単体走行体１１のモータ２１の制御を行う。また、ユーザが左操作アイコンＭ６Ｌと右操作アイコンＭ６Ｒとを同時に前方へなぞると、操作端末１３は、複合走行体１０にその進行方向に前進する指示を通知する。なお、上記した第２軸Ｊ２（図５参照）を有する複合走行体１０であれば、第２軸Ｊ２を制御することで走行する向きを変更することができる。
【００５６】
そして、通知を受けた複合走行体１０は、進行方向に前進するように各単体走行体１１のモータ２１の制御を行う。なお、複合走行体１０の進行方向は、矢印アイコンＭ７等により画面に表示されている。また、ユーザの操作に伴って、画面に表示されている走行体アイコンはその向きを変化させる。また、図示は省略するが、画面には方位も同時に表示されており、複合走行体１０の進行方向や回転角度等を把握可能となっている。このとき、表示領域Ｍ５には、例えばカメラ装置で撮像した画像、複合走行体１０の速度、周辺環境の温度等、上記したようにユーザが選択した情報が表示される。なお、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示した設定画面や操作画面は一例であり、各領域やアイコン等のレイアウト、操作態様等はこれに限定されるものでは無い。
このように、操作端末１３は、ユーザ操作の受け付け待機しつつ、ユーザ操作を受け付ければそれに応じた指示を複合走行体１０に通知する。そして、操作端末１３は、受け付けたユーザ操作が終了操作であれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、操作端末１３から複合走行体１０へ停止・処理終了の指示を通知し、複合走行体１０はシャットダウン、または起動待機状態（スリープ状態）へ移行する。
【００５７】
一方、操作端末１３は、エラーを検知すると（Ｓ７）、エラー処理を実行する（Ｓ８）。このエラー処理は、例えばモータ２１に過電流や過負荷が生じたりセンサ類に異常が生じたりした場合等、複合走行体１０の異常を報知する処理である。また、エラー処理には、例えば予想よりも周辺温度が過度に高かったり、複合走行体１０に過度の衝撃が加わったりした等、走行状態や環境状態に異常が生じた差異に報知する処理も含まれる。また、進行方向に障害物が存在する等、走行に支障がある状態を複合走行体１０が自律的に判断し、その旨が操作端末１３に通知されることもエラーに含まれる。このエラー処理の実行後は、エラーの対処ができればステップＳ５に復帰してもよいし、対処できないエラーであれば走行制御を終了（停止）してもよい。終了した場合には、ユーザは、複合走行体１０を点検する等の対処を行うことになる。
【００５８】
このように、複合走行体１０は、操作端末１３により操作されつつ走行制御を行っている。
さて、上記した連結部材１２は、図１６（Ａ）に示すように、全体としての外形が異なる態様に組み合わせてもよい。例えば、５つの連結部材１２を組み合わせて、載置面が概ね長方形に近くなるような態様としてもよい。また、６つの連結部材１２を環状に組み合わせ、中心部に空間が形成されるような態様としてもよい。この場合、全ての連結部材１２に単体走行体１１を取り付けてもよいし、一部の連結部材１２にボールキャスタ５０を取り付けてもよいし、単体走行体１１を取り付けない連結部材１２を組み合わせてもよい。
【００５９】
また、図１６（Ｂ）に示すように、外形が直線状の四角形の連結部材１２Ｃを採用してもよい。この場合、上面の大きさは、概ね単体走行体１１の投影外形よりも大きい程度を想定している。例えば正方形に形成した連結部材１２Ｃを４つあるいは１６個を組み合わせることで、大きな載置面を形成するような態様としてもよい。また、外形が長方形の連結部材１２Ｄや、連結部材１２Ｃよりも大きな正方形の連結部材１２Ｅを採用したり、それらを組み合わせてさらにおおきな載置面を形成する態様としてもよい。また、例えば上面が大きな連結部材１２Ｅの場合、単体走行体１１を２つ等の複数取り付け可能としてもよい。
【００６０】
また、図１２（Ｃ）に示すように、外形が三角形の連結部材１２Ｆを採用し、それを例えば４つあるいは６つ等で組み合わせてもよい。さらには、図１２（Ｄ）に示すように、外形が円弧状（曲線状）の連結部材１２Ｇと、外形が細長い長方形の連結部材１２Ｈとを採用し、それらを組み合わせて円環状や楕円状あるは略十字状の載置枠を設けてもよい。
このように、連結部材１２は、外形をさまざまな形状に形成することができる。そして、それらを組み合わせることで、単体走行体１１の位置関係（互いの距離）を保ちつつも、その位置関係を用途に応じて変更可能とすることができる。また、例えば三角形と四角形のように、異なる形状の連結部材１２を組み合わせても勿論よい。
【００６１】
以上説明した本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
複合走行体１０は、走行用の回転体（車輪１６、ボール５２）を有し、当該回転体が走行面１５に対して回転することにより走行する複数の単体走行体１１と、複数の単体走行体１１を互いの位置関係を保つように連結するとともに、当該位置関係を用途に応じて変更可能とする連結手段（連結部材１２）と、を備え、単体走行体１１のうち少なくとも１つは回転体を駆動する駆動部（モータ２１）と当該駆動部を制御する制御部（コントローラ２０）とを本体１４内に収容した自走式走行体で構成されている。
【００６２】
これにより、ユーザが任意の仕様、すなわち、目的や用途に応じてその外形を変更可能な自走体を構築することができる。つまり、自走体を構築する上での汎用性を向上させることができる。また、同一形状の連結部材１２の組み合わせを変更することで任意の複合走行体１０を構成できるので、取り付け構造を専用のものとする必要がなくなる。そして、少なくとも１つの単体走行体１１は自走式走行体であることから、自動移動システム等への適用にも対応することができる。そして、基本的な構成は共通することから、専用の制御方法や制御回路の設計を行う必要がなく、開発工数や製造工数の増加を招くこともない。
【００６３】
この場合、単体走行体１１のうち少なくとも１つは、自走式走行体に牽引されることにより走行する他走式走行体（ボールキャスタ５０等）としてもよい。この場合、他走式走行体には駆動部や制御部が不要となることから、複合走行体１０を低コストで構築することができる。
単体走行体１１のうち自走式走行体は、自身の走行状態を検知するための走行状態検知手段（走行状態検知センサ２５）を備えている。これにより、複合走行体１０を自律走行させることができる。
単体走行体１１のうち自走式走行体は、自身の周辺の環境状態を検知するための環境状態検知手段（環境状態検知センサ２６）をさらに備えている。これにより、遠隔地からであっても複合走行体１０の周辺の環境状態を取得することができる。このため、人が入れない場所や立ち入りが制限されている場所等の環境を把握することができる。勿論、環境情報を走行制御に反映させてもよい。
【００６４】
単体走行体１１のうち自走式走行体は、外部の機器（操作端末１３等）との間で無線通信方式により通信する通信手段（無線モジュール２４）を備えている。そして、その通信手段は、外部の機器として、操作端末１３、自走式走行体とともに複合走行体１０を構成する他の自走式走行体、および、他走式走行体であって走行状態および環境状態の少なくとも一方を検知する検知手段（走行状態検知センサ２５や環境状態検知センサ２６）を有する他走式走行体との間で無線通信を行う。これにより、複合走行体を外部から操作できるとともに、複合走行体を構成する際の組み合わせの自由度を向上させることができる。例えば、センサのみを有する他走式走行体を適宜組み合わせることで、単体走行体１１の製造コストの低減と、複合走行体としての機能の充実とを両立させること等ができる。
【００６５】
ＲＡＭ等の記憶手段に、自身が走行する走行予定経路に関する情報、自身が走行した走行済み経路に関する情報、および、走行状態検知手段および環境状態検知手段で検知した情報を記憶する。これにより、複合走行体１０に全自律的あるいは半自律的な走行制御を行わせることができる。また、無線通信に障害がある場合等、一時的に記憶しておくことで、情報の欠落等を防止することができる。
【００６６】
単体走行体１１のうち自走式走行体は、バッテリ２３へ無線給電するための給電手段である受電モジュール２３ａを備えているので、給電用コイルの近傍に移動させれば給電することができる。そのため、蓋部材１８ｂを取り外したりする必要が無く、使い勝手やメンテナンス性を向上させることができる。また、受電モジュール２３ａを本体１４の側方に配置しているので、複合走行体１０を構成している状態であっても、つまり、連結部材１２に取り付けられている場合であっても、複合走行体１０を給電コイルに近づけるように移動させれば給電することができる。なお、有線にて給電する場合には、受電モジュール２３ａをコネクタで構成してもよい。その場合、コネクタは、例えば本体１４の下部側、つまり、本体１４の中心よりも下方側に設けることで、ほこり等の侵入を防止することができる。また、コネクタは、側方に露出して設けてもよいし、蓋部材の内側に設けてもよい。また、受電モジュール２３ａを下部に設け、給電用コイルの上方に自走式走行体（複合走行体１０も含む）を移動させることで給電する構成としてもよい。いずれにしろ、受電モジュール２３ａは、給電が容易な部位・構成を採用することができる。
【００６７】
単体走行体１１のうち自走式走行体は、本体１４を金属製としていることから、本体１４がノイズ対策手段として機能する。これにより、外部から侵入するノイズおよび外部へ放出されるノイズを低減することができる。また、本実施形態では、本体１４の内部構造を、センサ基板３６が内部ノイズの発生源となるモータ２１から隔離された状態となるようにしている。これにより、内部ノイズが無線通信へ与える影響およびセンサへ与える影響を低減することができる。
連結手段は、同一外形の複数の連結片（本実施形態で言う連結部材１２）、または、同一外形でない複数の連結片が組み合わされて形成されるものであり、連結片の組み合わせを変更することで単体走行体１１の互いの位置関係を設定可能であるので、複合走行体１０の外形、つまり、載置面の大きさを任意に設定することができる。
【００６８】
単体走行体１１は、連結手段として単体走行体１１を物理的に連結する連結部材１２を取り付けるための取り付け構造（取り付け部３７）が、単体走行体１１の本体１４の上部に設けられている。これにより、物品が載置された際の加重が真上から掛かり、連結部材１２と本体１４との接触が密に保たれ、外れたりするおそれを低減することができる。
取り付け構造は、凸部３８を凹部３９に挿入する構成となっている。これにより、単体走行体１１を特別な工具を用いることなく連結部材１２（補助連結部材１７も含む）から取り外すことができる。したがって、容易に連結部材１２の種類を交換したりすることができる。また、左右方向へのずれを抑制することができる。
単体走行体１１は、車輪１６にタイヤ１６ａ（衝撃緩和機構、衝撃緩和構造）を設けているので、外部からの衝撃を緩和することができる。これにより、本体１４内の回路や載置物への衝撃が緩和され、故障や破損するおそれを低減することができる。なお、車輪１６を硬質且つ弾性を有する材料で形成し、車輪１６そのものをタイヤとしてもよい。
【００６９】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図１７を参照しながら説明する。第２実施形態では、連結手段の構成が、第１実施形態と異なっている。
第１実施形態では、ここまでは単体走行体１１間を物理的に連結する連結手段について説明したが、連結手段は、物理的なもので無くてもよい。すなわち、単体走行体１１を全て自走式走行体で構成し、各単体走行体１１に、互いの位置関係を保ちつつ協調して走行する制御を行うことで、論理的に単体走行体１１間を連結してもよい。
【００７０】
例えば、図１７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、移送対象物８０に連結部材１２Ｉを介して単体走行体１１を取り付けることが考えられる。この連結部材１２Ｉは、例えば段ボール箱等を想定した場合、段ボール箱の四隅を保持するような断面視でＬ字状の載置部を有しており、移送対象物８０の四隅にそれぞれ配置される。そして、各単体走行体１１に対しては、操作端末から走行制御が行われる。このとき、それぞれの単体走行体１１は、同一方向に、同一の走行条件で協調走行する制御が行われる。これにより、独立した４つの単体走行体１１は、全体として１つの複合走行体のように機能する。
【００７１】
このように、少なくとも２つ以上の単体走行体１１を自走式走行体とし、２つ以上の自走式走行体において互いの位置関係を保ちつつ走行するような協調制御を行うことにより、物理的な連結手段によらず、複合走行体を構築することができる。この場合、協調制御が論理的な連結手段として機能することから、複合走行体を低コストで構成することができる。
この場合、操作端末１３から予め位置関係を設定しておいてもよいし、設定された位置関係が保たれているかを上記したレーザレーダ等の測距手段を利用して確認しつつ複合走行体側で自律制御を行ってもよい。
【００７２】
また、自走式走行体と他走式走行体とをフレーム等で物理的に連結したものを２組用意し、それぞれの自走式走行体に上記した協調走行をさせてもよい。すなわち、最小単位となる１つの複合走行体を用意しておき、複数の複合走行体を協調走行させてもよい。この場合、操作端末１３から、複数の複合走行体に対して指示を行えばよい。あるいは、いずれか１つをマスター複合走行体として、他の複合走行体をスレーブ複合走行体とし、上記した第１実施形態のようにマスター複合走行体にスレーブ複合走行体との協調制御を行わせてもよい。
また、移送対象物８０が例えばコンテナ等、ある程度堅牢な構造物である場合、コンテナ自体に単体走行体１１を取り付けてもよい。すなわち、移送対象物８０そのものを、単体走行体を連結するための連結手段として利用してもよい。これにより、任意の物体を自走化することができる。
【００７３】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図１８および図１９を参照しながら説明する。第３実施形態では、単体走行体の取り付け態様が第１実施形態と異なっている。
図１８（Ａ）に示すように、本実施形態の単体走行体７０は、本体７１と、その本体７１に対して相対的に回転する車輪７２とを備えている。この単体走行体７０は、図１８（Ｂ）に示すように、本体７１内および車輪７２の内周側に、モータ２０１、バッテリ２３、無線モジュール２４、走行状態検知センサ２５、環境状態検知センサ２６、制御基板３５等が収容されている。
【００７４】
また、本体７１の側面には、取り付け部７３が設けられている。この取り付け部７３は、側面から窪んで形成され、車軸と同軸となっている第１挿入孔７４と、この第１挿入孔７４の底部（本体７１の内部側）からさらに窪んで形成され、車軸と同軸となる第２挿入孔７５とから構成されている。そして、例えば第２挿入孔７５にねじ溝を設け、取り付け用のネジを挿入し、そのネジを第１挿入孔７４の内径とほぼ等しい補助部材で支えることで、単体走行体７０が取り付けられる。
【００７５】
より具体的には、図１８（Ｃ）に示すように、本体７１は、基部２００とカバー部材２１０とにより構成されている。この基部２００には、カバー部材２１０側に突出して設けられ、車軸と同軸となる第１胴部２００ａが設けられている。この第１胴部２００は、取り付け部７３の外殻を構成している。この第１胴部２００の先端側には、徐々に径小となる第２胴部２００ｂ、第３胴部２００ｃ、第４胴部２００ｄが設けられている。第２胴部２００ｂには、Ｃリング２０４によりベアリング２０５が固定される。第２胴部２００ｂは、このベアリング２０５の外周面に車輪７２が取り付けられることで、車輪７２を回転可能に支持する。
【００７６】
第３胴部２００ｃは、モータ２０１を構成するステータ２０２（ティース形状の詳細については説明を省略する）が固定される。また、第４胴部２００ｄは、カバー２１０に設けられている取り付け部２１０ａに固定される。これにより、基部２００とカバー部材２１０との間に、車輪７２が回転可能に配置される。また、基部２００は、図１８（Ｂ）に示すように、その内部に配線スペース２００ｅが設けられており、バッテリ２３からの給電線、モータ２０１の制御線、各センサからの信号線等が配設されている。
【００７７】
本実施形態の場合、車輪７２は、タイヤ７２ａとホイール７２ｂとにより構成されている。ホイール７２ｂは、図１８（Ｂ）にも示すように、ベアリング２０５が取り付けられる孔部を有する概ね円板状の本体部７２ｂ１と、本体部７２ｂ１の外周側において本体部７２ｂ１の厚み方向の両側に突出するヨーク部７２ｂ２とを有している。この断面視で概ねＴ字状となるヨーク部７２ｂ２のカバー部材２１０側の内周面には、永久磁石２０３が、周方向の全域に設けられている。この永久磁石２０３は、その磁極が、隣り合う永久磁石２０３間で互いに極性が逆になるように配置されている。そして、その永久磁石２０３の内周側に、モータ２０１のステータ２０２（固定子）が配置されている。そして、永久磁石２０３が設けられているホイール７２ｂが、ロータ（回転子）として機能する。つまり、モータ２０１は、外転型（アウターロータ型）である。また、このような構成の単体走行体７０は、いわゆるインホイールモータに相当する。
【００７８】
単体走行体７０は、被取り付け部材３００が第１挿入孔７４に挿入され、また、被取り付け部材３００の凸部３０１が第２挿入孔７５に挿入されることにより、他の物体に取り付けられる。例えば、単体走行体７０は、図１９（Ａ）に示すようなスケートボード４００に取り付けることができる。このスケートボード４００は、デッキ４０１、トラック４０２、およびトラック４０２に取り付けられた単体走行体７０を備えている。具体的には、単体走行体７０は、図１９（Ｂ）に下方から視た状態で示すように、各トラック４０２の両端にそれぞれ設けられる。この場合、図１９（Ｃ）に示すように、トラック４０２には被取り付け部３００および凸部３０１が設けられている。そして、被取り付け部３００および凸部３０１は、単体走行体７０の取り付け部７３に、圧入、嵌合、ねじ込み、ねじ止め等により取り付けられる。なお、上記した取り付け構造は一例であり、被取り付け部３００を押し込むとロックされ、再度押し込むとロックが解除されるいわゆるプッシュプル方式の取り付け機構を採用してもよい。
【００７９】
このように、単体走行体７０の側面側に取り付け構造を設けることで、単体走行体７０を設けた場合における高さを低くすることが可能となる。また、既設のキャスター等を単体走行体７０に置き換えることが容易となる。
なお、上記したスケートボート４００の場合であっても、例えば図１９（Ａ）の左方側である前方側にのみ自走式走行体である単体走行体７０を取り付け、図示右方側となる後方側には他走式走行体を取り付けてもよい。また、その逆にしてもよい。
【００８０】
（その他の実施形態）
本発明は、上記した各実施形態にて例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形あるいは拡張することができる。
各実施形態では図４等に示すように自走式走行体に設けられる機能部を構成する回路部品の全てを本体１４内に収容したが、回路部品の一部または全部を単体走行体１１を物理的に連結する連結手段の筐体内（実施形態で言う連結部材１２の内部）に設けてもよい。連結手段の筐体内に設ける回路部品としては、上記した制御部や駆動部、バッテリ２３、走行状態検知手段、環境状態検知手段、通信手段が考えられる。この場合、各手段を実現するための回路部品を全て連結手段の筐体内に設けてもよいし、その一部を連結手段の筐体内に設けてもよい。具体的には、速度センサ等の制御に不可欠な機能を実現するための回路部品については本体１４内に設け、現在位置センサ等のオプション扱いができる機能を実現するための回路部品については連結手段の筐体内に設けること等が考えられる。この場合、例えばセンサ本体を本体１４内に設け、信号処理回路を連結手段側に設ける等、機能部を構成する一部の回路部品を連結手段側に設けてもよい。
【００８１】
これにより、本体１４内に収容する部品を削減でき、本体の小型化を図ることができる。また、例えばバッテリを連結部材１２の筐体内に設ける構成とすれば、連結部材１２は本体１４の内部空間よりも大きいことが想定されるため、大容量のバッテリを設けることができ、稼動時間を長くすることができる。また、連結部材１２にバッテリを設ければ、充電も容易に行うことができるとともに、単体走行体１１そのものは連結部材１２を交換すれば継続して使用できるため、再設定等の手間を省くことができる。さらには、重量配分を適切にすることでバランスを取ることもできる。また、現在位置センサ等のオプションを変更・追加する場合には連結手段を交換・追加すればよく、使い勝手も向上させることができる。
【００８２】
本体１４を通信アンテナとして利用してもよい。この場合、本体１４の表面にアンテナ線を形成したり、蓋部材１４ａの内側等にアンテナ線を形成したりしてもよい。連結部材１２を用いる複合走行体１０の場合、上記したように連結部材１２のほうが本体１４よりも大きいことから、仮に障害物が存在していたとしても、本体１４が障害物に接触する前に連結部材１２が接触すると想定される。そのため、本体の表面にアンテナ線を形成しても、破損するおそれを低減することができる。
連結部材１２の上面をラバー材としたり、凹凸を設け摩擦抵抗が大きくなるようにしてもよい。これにより、走行中に載置物がずれたり落下したりするおそれを低減することができる。
【００８３】
実施形態ではタイヤを衝撃緩和機構として利用したが、サスペンション等を設けてもよい。この場合、本体１４内にサスペンション等を設けてもよいし、取り付け構造に衝撃緩和機構を設け、取り付け構造自体を衝撃緩和構造として利用してもよい。また、自走式走行体だけでなく、他走式走行体にも衝撃緩和機構／衝撃緩和構造を設けてもよい。
また、タイヤにいわゆるトレッドパターンを設けてもよい。また、第３実施形態の単体走行体７０においては、車輪７２の形状を変更する補助輪を取り付けてもよい。補助輪は、車輪７２の直径を大きくし、走行性能を向上させるもの等が考えられる。また、補助輪は、複数の単体走行体７０を直線上に配置し、各車輪７２を例えばキャタピラのように連結するものであってもよい。これにより、悪路での走行性能を向上させることができる。いずれにしろ、タイヤや補助輪の表面形状や外形を変更可能とすることで、走行性能の向上を図ることができる。
【００８４】
単体走行体１１の不使用時（電源がＯＦＦされている場合等）には、車輪１６の回転をロックするロック機構を設けてもよい。これにより、不用意に単体走行体１１が移動することが防止され、安全性を高めることができる。
記憶手段を単体走行体１１内に設けたが、操作端末１３やクラウドサーバ等を記憶手段として利用してもよい。これにより、単体走行体１１のコントローラ２０のサイズを小型化することができる。
また、複合走行体は、以下のようなさまざまな利用形態に適用することができる。
例えば、ドライブスルー等の販売機や発券機に複合走行体を設けておき、レーザレーダやカメラ装置により車両が少し離れた位置に存在することを検知した場合、販売機や発券機が車両に自動で近寄るようなシステムに適用することができる。また、車両が販売機に衝突することを予測・検知した場合、自動で販売機が車から遠退くようなシステムにも適用することができる。これにより、お客様へのサービス向上と車の接触事故防止ができる。
【００８５】
視覚障がい者が利用する杖に適用し、誘導することができる。その場合、例えば交差点の信号機等と連動し、信号の状態や横断歩道の向き等の情報を取得し、それに基づいて自動誘導することが考えられる。また、カメラ装置等を設け、他の歩行者等に接触しないように誘導することができる。また、車イスや病院のベッド等への適用も同様に可能である。これにより、福祉・介護サービスを向上することができる。
ベビーカーやスーパーの買い物カゴ、トランクケース等に適用し、例えばユーザが携帯する携帯端末に追従して走行するような制御を行うことで子育てや買い物、空港内の移動等をサポートすることができる。また、レジャー用のクーラーボックスや、ゴルフのキャディバッグ等へ適用することもできる。
【００８６】
宅配業者等の仕分け作業に適用することもできる。宅配物は、近年ではバーコード等で管理され、配送先等の情報をデータ通信でやり取りすることが容易となっている。そこで、仕分け先の位置を複合走行体に通知し、段ボール箱等を載置した時点で目的位置まで走行させる制御を行うことができる。勿論、目的位置で荷物が取り除かれた後、自動で元の位置まで帰還することもできる。これにより、作業効率の向上と仕分け精度の向上ができる。また、飲食店の料理配膳台や、ホテルの荷物キャリア等へ適用することもできる。
複数の複合走行体を協調制御することもできる。例えば、イベント会場や会議室の机やイスにそれぞれ複合走行体を設け、それらを操作端末にて統合制御することが考えられる。これにより、例えば操作端末上でレイアウトを変更すれば、机やイスが他の机やイスに衝突しないように自動でイベント会場や会議室のレイアウトを変更することができる。
【符号の説明】
【００８７】
図面中、１０は複合走行体、１１は単体走行体、１１Ａ、１１Ｂは自走式走行体、１２Ａ〜１２Ｉは連結部材、１３は操作端末、１４は本体、１５は走行面、１６は車輪（回転体）、１７は補助連結部材（連結手段）、２０はコントローラ（制御部）、２１、２０１はモータ（駆動部）、２３はバッテリ、２４は無線モジュール（通信手段）、２５は走行状態検知センサ（走行状態検知手段）、２６は環境状態検知センサ（環境状態検知手段）、３７は取り付け部（取り付け構造）、５０はボールキャスタ（他走式走行体）、５１は本体、５２はボール（回転体）、７０は単体走行体、７１は本体、７２は車輪（回転体）、７３は取り付け部（取り付け構造）、８０は移送対象物、１１０はモータ（第２の駆動部）、Ｊ１は第１軸、Ｊ２は第２軸を示す。
【図１】
2015095987.tif 000003
【図２】
2015095987.tif 000004
【図３】
2015095987.tif 000005
【図４】
2015095987.tif 000006
【図５】
2015095987.tif 000007
【図６】
2015095987.tif 000008
【図７】
2015095987.tif 000009
【図８】
2015095987.tif 000010
【図９】
2015095987.tif 000011
【図１０】
2015095987.tif 000012
【図１１】
2015095987.tif 000013
【図１２】
2015095987.tif 000014
【図１３】
2015095987.tif 000015
【図１４】
2015095987.tif 000016
【図１５】
2015095987.tif 000017
【図１６】
2015095987.tif 000018
【図１７】
2015095987.tif 000019
【図１８】
2015095987.tif 000020
【図１９】
2015095987.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月28日(2014.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の回転体（１６、５２、７２）を有し、当該回転体（１６、５２、７２）が走行面（１５）に対して回転することにより走行する複数の単体走行体（１１、５０、７０）と、
前記複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）を互いの位置関係を保つように連結するとともに、当該位置関係を用途に応じて変更可能とする連結手段（１２）と、を備え、
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも１つは、前記回転体（１６、５２、７２）を駆動する駆動部（２１、２０１）と、当該駆動部（２１、２０１）を制御する制御部（２０）とをその本体（１４、７１）内に収容する自走式走行体であることを特徴とする複合走行体。
【請求項２】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも１つは、前記自走式走行体に牽引されることにより走行する他走式走行体（５０）であることを特徴とする請求項１記載の複合走行体。
【請求項３】
前記自走式走行体は、
前記回転体（１６、７２）の回転軸であって前記走行面（１５）に対して水平に設けられ、前記駆動部（２１、２０１）によって駆動される第１軸（Ｊ１）と、
前記回転体（１６、７２）の向きを変更するための回転軸であって前記走行面（１５）に対して垂直に設けられ、第２の駆動部（１１０）によって駆動される第２軸（Ｊ２）と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の複合走行体。
【請求項４】
走行用の回転体（１６、５２、７２）を有し、当該回転体（１６、５２、７２）が走行面（１５）に対して回転することにより走行する複数の単体走行体（１１、５０、７０）、を備え、
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも１つは、前記回転体（１６、５２、７２）を駆動する駆動部（２１、２０１）と、当該駆動部（２１、２０１）を制御する制御部（２０）とをその本体（１４、７１）内に収容する自走式走行体であり、
前記単体走行体（１１、７０）は、移送対象となる移送対象物（８０）に直接的または間接的に取り付け可能であり、
前記移送対象物（８０）を、複数の前記単体走行体（１１、７０）の位置関係を保つために利用することを特徴とする複合走行体。
【請求項５】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）のうち少なくとも２つ以上が前記自走式走行体であり、
２つ以上の前記自走式走行体に互いの位置関係を認識する認識手段（２５、２６）を設け、前記自走式走行体間の相互の位置関係を保ちつつ走行する制御を行うことにより、前記連結手段を実現することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項６】
前記連結手段（１２）は、同一外形の複数の連結片（１２Ａ〜１２Ｉ）が組み合わされて形成されるものであり、前記連結片（１２Ａ〜１２Ｉ）の組み合わせを変更することで前記単体走行体（１１、５０、７０）の互いの位置関係を設定可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項７】
複数の前記単体走行体（１１、５０、７０）を、前記連結手段（１２）に、物理的に連結するための取り付け構造（３７、７３）が、当該単体走行体の本体（１４、７１）の上部または側部に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項８】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、工具を用いることなく前記連結手段（１２）から取り外し可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項９】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、自身の走行状態を検知するための走行状態検知手段（２５）を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１０】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、自身の周辺の環境状態を検知するための環境状態検知手段（２６）を備えていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１１】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、バッテリ（２３）と、受電モジュール（２３ａ）をその本体（１４、７１）内に収容しており、外部から無線給電または有線給電が行われることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１２】
前記単体走行体（１１、５０、７０）を物理的に連結する連結手段（１２）の筐体内に、前記自走式走行体に設けられる機能部を構成する回路部品の一部または全部を配置したことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１３】
自身が走行する走行予定経路に関する情報、自身が走行した走行済み経路に関する情報、および、自身の走行状態、自身の周辺の環境状態のうち、少なくともいずれか１つを記憶する記憶手段（１３、２０）をさらに備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１４】
前記自走式走行体は、外部の機器（１１、１３、５０）との間で無線通信方式により通信する通信手段（２４）を備え、
前記通信手段（２４）は、前記自走式走行体に対する遠隔操作および当該自走式走行体からの情報の受信を行う操作端末（１３）と、当該自走式走行体とともに複合走行体を構成する他の自走式走行体と、前記他走式走行体（５０）であって走行状態および環境状態の少なくとも一方の状態を検知する検知手段（２４、２５）を有する他走式走行体と、のうち、少なくともいずれか１つを前記外部の機器として、当該外部の機器（１１、１３、５０）との間で無線通信を行うことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の複合走行体。
【請求項１５】
前記単体走行体（１１、５０、７０）は、駆動部（２１、２０１、１１０）との回転を減速する減速機構（３１）をその本体（１４、７１）内に収容していることを特徴とする１から１４のいずれか一項記載の複合走行体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、バッテリ２３は、本体１４の上部側であって、補助連結部材１７への取り付け構造である取り付け部３７側の内部空間に収容されている。このため、比較的大きなバッテリ２３であっても、車輪１６や減速機構３１等の回転機構部の邪魔になることがない。また、取り付け部３７は本体１４の中心に位置しているため、その内部にバッテリ２３を収容することで、前後左右のバランスを取りやすくなっている。
このバッテリ２３からは、配線ケーブル１０５によって、コントローラ２０や各センサ等に電源が供給されている。また、バッテリ２３は、受電モジュール２３ａにも配線ケーブル１０５によって接続されている。そのため、単体走行体１１を給電用の送電モジュール（図示省略）の近傍に移動あるいは設置することにより、送電モジュールから無線給電が行われてバッテリ２３を充電することができる。