(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置を有する複数の車両と、
各車両を前後方向に連結接続した連結リンクと
を備える連結式水陸両用車であって、
前記各車両は、
前記駆動装置の駆動により回転駆動する走行装置と、
前記駆動装置の駆動により、車体後方下向きに流体を噴出して推力を発生させる推進装置と、
前記連結リンクとの接続部分に、前記連結リンクを角度制御して回動させることができるアクチュエータとを有し、
障害物を検出する障害物検出装置と、
前記各車両の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記障害物検出装置が検出した前記障害物、前記姿勢検出装置が検出した前記各車両の前記姿勢、位置、地形および潮位のデータに基づいて、前記障害物を乗り越える際、前記走行装置、前記推進装置および前記各車両の前記アクチュエータを自動で制御する航法制御装置と
を備えることを特徴とする連結式水陸両用車。
【請求項２】
前記推進装置は、ノズルから水を送り出して推力を発生させるウォータージェットであることを特徴とする請求項１に記載の連結式水陸両用車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水陸両用車に関するものである。特に、連結部材により複数の車両を前後方向に接続した連結式水陸両用車に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
水陸両用車は、水上の航走および陸上の走行を行うことができる車両である。このような水陸両用車において、前部車両と後部車両とを連結手段により連結した連結式水陸両用車が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。このような、連結式水陸両用車は、陸上を移動する際または水上から陸上に移動する際などにおいて、たとえば段差などのある不整地を走行をスムーズに行うことを実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４７２７９４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献では、陸上走行だけでなく、水上航走についても、陸上走行装置である履帯を回転させることにより推力（推進力）を得て行っている。陸上走行装置において、たとえば水上航走における推力の効率を高めようとすると、陸上走行の性能に影響する。このため、推進装置を設置し、水上航走などについては、ウォータージェットなどの推進装置により行う方が望ましい。
【０００５】
しかしながら、連結式水陸両用車においては、たとえば、推進装置を前部車両に備えると、噴流が後部車両に当たって干渉することになる。また、後部車両だけに推進装置を備えた場合、連結部分の強度に影響することになる。このため、推進装置を備えるにあたって工夫することが必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は上記のような課題を解決し、各車両において推進装置を有する連結式水陸両用車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る連結式水陸両用車は、駆動装置を有する複数の車両と、各車両を前後方向に連結接続した連結リンクとを備える連結式水陸両用車であって、各車両は、駆動装置の駆動により回転駆動する走行装置と、駆動装置の駆動により、車体後方下向きに流体を噴出して推力を発生させる推進装置と、連結リンクとの接続部分に、連結リンクを角度制御して回動させることができるアクチュエータとを有し、障害物を検出する障害物検出装置と、各車両の姿勢を検出する姿勢検出装置と、障害物検出装置が検出した障害物、姿勢検出装置が検出した各車両の姿勢、位置、地形および潮位のデータに基づいて、障害物を乗り越える際、走行装置、推進装置および各車両のアクチュエータを自動で制御する航法制御装置とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る連結式水陸両用車によれば、推進装置からの噴流が水平方向よりも俯角方向（下方向）に向かうように推進装置を構成するようにしたので、前部車両が有する推進装置からの噴流が後部車両に当たらず、後部車両への噴流の干渉を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る連結式水陸両用車１００の構成の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るウォータージェット１１の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る水陸両用車１００の障害物の乗り越えに係る説明をするための図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る水陸両用車１００の自動制御に係る説明のための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態に係る連結式水陸両用車について図面などを参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。さらに、添字などで区別している複数の同種の機器などについて、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字などを省略して記載する場合がある。また、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る連結式水陸両用車１００の構成の概略を示す図である。図１の連結式水陸両用車１００（以下、水陸両用車１００という）は、前部車両１００Ａと後部車両１００Ｂとを、連結部材となる連結リンク１０１で連結接続する。前部車両１００Ａおよび後部車両１００Ｂは、陸上走行装置２０（２０Ａ，２０Ｂ）と推進装置となるウォータージェット１１（１１Ａ、１１Ｂ）とをそれぞれ備えている。走行装置となる陸上走行装置２０は、エンジンなどの駆動装置（図示せず）により、スプロケット２１（２１Ａ，２１Ｂ）を回転駆動させ、履帯２２（２２Ａ，２２Ｂ）を回転駆動させて陸上走行、水際走行などを可能とする。ここでは、履帯２２（２２Ａ，２２Ｂ）を回転駆動させて陸上走行などを行うが、たとえば車輪を回転駆動させて陸上走行などを行うようにしてもよい。
【００１２】
図２は本発明の実施の形態１に係るウォータージェット１１の概略構成を示す図である。本実施の形態のウォータージェット１１は、車体１０の後方で、水平方向よりも下方向（俯角方向）に水を噴出させる噴流方向とする。噴流方向を下に向けることにより、前部車両１００Ａが有するウォータージェット１１Ａの噴流が、後部車両１００Ｂの進行に干渉せずに推進力を得ることができる。後部車両１００Ｂが有するウォータージェット１１Ｂについては、噴流方向を水平方向よりも下方向（俯角方向）にする必要はないが、ここでは、ウォータージェット１１Ａと同様にする。
【００１３】
ダクト１２はノズル１４から噴流させる水の流路となる管であり、取水口１３およびノズル（ジェットノズル）１４と連通している。取水口１３は、車両底面にあって、ウォータージェット１１内に取り込むための開口部分である。また、ノズル１４は、水を噴出する。
【００１４】
ダクト１２内には、駆動軸１５、動翼（インペラ）１６および静翼１７を設置する。動翼１６は、回転することにより、取水口１３からノズル１４に到る水の流れを形成する。静翼１７は、水を整流などしてノズル１４に送る。駆動軸１５は、エンジンと接続し、エンジンから駆動力が与えられて動翼１６を回転させる。
【００１５】
ここで、図２（ａ）はウォータージェット１１全体を水平方向よりも下方向（俯角方向）に水を噴出させるように傾けて設置し、噴流方向を後方下向きにするウォータージェット１１（水陸両用車１００）を実現したものである。また、図２（ｂ）は、ノズル１４を水平方向よりも下方向（俯角方向）に水を噴出させるように傾け、噴流方向を後方下向きにするウォータージェット１１（水陸両用車１００）を実現したものである。また、図２（c）は、ノズル１４を車体１０よりも下に装備し、噴流を車体１０よりも下に噴出させるウォータージェット１１（水陸両用車１００）を実現したものである。ノズル旋回装置１８は、ノズルを旋回させて、水の噴出方向を変える装置である。
【００１６】
各車両がウォータージェット１１を有することで、水陸両用車１００の運動性能を高めることができる。ここで、上述した特許文献１では、前部車両と後部車両とを連結する連結手段は、前部車両と後部車両との距離を保つために接続するものであり、前部車両と後部車両との位置関係を積極的に変更する制御ができない。
【００１７】
そこで、本実施の形態では、前部車両１００Ａおよび後部車両１００Ｂは、それぞれ連結リンク１０１との接続部分にアクチュエータ１０３（１０３Ａ、１０３Ｂ）を有するようにする。そして、各アクチュエータ１０３が駆動することにより、連結リンク１０１について、接続部分を中心とする回転運動（回動）を回転角度を調整制御しつつ、積極的に行わせることができる。このため、後部車両１００Ｂが前部車両１００Ａを持ち上げる、前部車両１００Ａが後部車両１００Ｂを持ち上げるなどを行い、前部車両１００Ａと後部車両１００Ｂとの位置関係（特に高さ方向の関係）を制御しながら変更可能である。障害物の乗り越えに利用することができる。
【００１８】
図３は本発明の実施の形態１に係る水陸両用車１００の障害物の乗り越えに係る説明をするための図である。図３に基づいて、ここで、図３における障害物は、水面からの深さＨにある水底面の段差であるものとする。
【００１９】
通常の走行、航走においては、図１に示すように、アクチュエータ１０３Ａおよびアクチュエータ１０３Ｂによる連結リンク１０１の制御を積極的に行わない。連結リンク１０１は基本的には水平の状態である。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、前部車両１００Ａが障害物にさしかかると、後部車両１００Ｂが有するアクチュエータ１０３Ｂは、たとえば深さＨに応じ、アクチュエータ１０３Ｂ（後部車両１００Ｂ）からみて連結リンク１０１の円周側先端（アクチュエータ１０３Ａとの接続部分）を下げるように、連結リンク１０１を回転させる。このとき、前部車両１００Ａの前側は浮力などにより維持または斜め前を向き、前部車両１００Ａの後側は水中側に下がって斜め後ろを向く。ここで、特に限定するものではないが、アクチュエータ１０３Ａを制御することにより、前部車両１００Ａの前側の向きを調整するようにしてもよい。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、前部車両１００Ａは陸上走行装置２０Ａおよびウォータージェット１１Ａを駆動して、障害物を登る。後部車両１００Ｂは、ウォータージェット１１Ｂを駆動して推力を与える（前部車両１００Ａを押す）。そして、アクチュエータ１０３Ａは、アクチュエータ１０３Ａ（前部車両１００Ａ）からみて連結リンク１０１の円周側先端（アクチュエータ１０３Ｂとの接続部分）を下げるように連結リンク１０１を制御する。また、アクチュエータ１０３Ｂは、アクチュエータ１０３Ｂ（後部車両１００Ｂ）からみて連結リンク１０１の円周側先端（アクチュエータ１０３Ａとの接続部分）を上げるように連結リンク１０１を制御する。
【００２２】
図３（ｃ）に示すように、障害物を乗り越えた前部車両１００Ａは陸上走行装置２０Ａを駆動して、後部車両１００Ｂを引っ張りながら障害物上を走行する。このとき、ウォータージェット１１Ａが利用可能な水深であれば、ウォータージェット１１Ａを駆動してもよい。後部車両１００Ｂはウォータージェット１１Ｂを駆動する。このとき、アクチュエータ１０３Ａおよびアクチュエータ１０３Ｂによる連結リンク１０１の制御を積極的に行わない。
【００２３】
図３（ｄ）に示すように、後部車両１００Ｂが障害物にさしかかると、アクチュエータ１０３Ａは、たとえば深さＨに応じ、アクチュエータ１０３Ａ（前部車両１００Ａ）からみて連結リンク１０１の円周側先端（アクチュエータ１０３Ｂとの接続部分）を上げるように、連結リンク１０１を回転させる。ここで、特に限定するものではないが、アクチュエータ１０３Ｂを制御することにより、後部車両１００Ｂの前側の向きを調整するようにしてもよい。これにより、前部車両１００Ａが後部車両１００Ｂを引き上げる。
【００２４】
図３（ｅ）に示すように、前部車両１００Ａおよび後部車両１００Ｂは、それぞれ陸上走行装置２０Ａおよび陸上走行装置２０Ｂを駆動して障害物上を走行する。このとき、ウォータージェット１１が利用可能な水深であれば、ウォータージェット１１を駆動してもよい。
【００２５】
以上のように、前部車両１００Ａと後部車両１００Ｂとを連結リンク１０１で連結接続した本実施の形態の水陸両用車１００においては、ウォータージェット１１からの噴流が水平方向よりも俯角方向（下方向）に向かうようにウォータージェット１１を構成するようにしたので、前部車両１００Ａが有するウォータージェット１１Ａからの噴流が後部車両１００Ｂに当たらず、後部車両１００Ｂへの噴流の干渉を防ぐことができる。推進装置であるウォータージェット１１を各車両が有することで、陸上走行装置２０を走行のみに利用することも可能となるため、走行性能を高めることができる。
【００２６】
また、前部車両１００Ａおよび後部車両１００Ｂにアクチュエータ１０３を有し、連結リンク１０１の回転運動を行わせることができるので、たとえば水中にある障害物を乗り越える際に、障害物の高さ、水深などの乗り越え状況に合わせて、障害物に対する前部車両１００Ａの角度調整、後部車両１００Ｂの引き上げなどを行うことができ、障害物の乗り越え性能を改善することができる。
【００２７】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る水陸両用車１００の自動制御に係る説明のための図である。実施の形態１では特に示さなかったが、水陸両用車１００の障害物の乗り越えを、陸上走行装置２０、ウォータージェット１１およびアクチュエータ１０３を自動制御することで行うようにしてもよい。
【００２８】
たとえば、障害物の乗り越えに関し、図４においては、航法制御装置４０は、衛星測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System ）５１、地形データ記憶装置５２、潮位データ記憶装置５３、障害物検出装置５４、姿勢検出装置５５から得られたデータに基づいて、陸上走行装置２０、ウォータージェット１１およびアクチュエータ１０３を自動制御する。
【００２９】
衛星測位システム５１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して、水陸両用車１００の位置（緯度、経度）を測位する。地形データ記憶装置５２は、水陸両用車１００が走行（航走）する場所の地形に関するデータを記憶する。潮位データ記憶装置５３は、潮の満ち引きに関するデータを潮位データとして記憶する。障害物検出装置５４は、たとえば、水中カメラ、ソナーなどの装置であり、障害物の振動などを検出する装置である。そして、姿勢検出装置５５は、前部車両１００Ａおよび後部車両１００Ｂのそれぞれの姿勢（傾きなど）を検出する装置である。
【００３０】
以上のように、本実施の形態の水陸両用車１００によれば、検出装置、測位装置などから得られるデータに基づいて、陸上走行装置２０、ウォータージェット１１およびアクチュエータ１０３を自動制御して、障害物の乗り越えを自動で行うことができる。
【００３１】
実施の形態３．
上述した実施の形態１および実施の形態２においては、推進装置を、水を送り出すウォータージェット１１としたが、水以外の流体を噴出する推進装置としてもよい。
【００３２】
また、上述した実施の形態１および実施の形態２では、２台の車両を進行方向に対して前後方向に連結した水陸両用車１００で構成したが、たとえば３台以上の車両を連結するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  車体
１１，１１Ａ，１１Ｂ  ウォータージェット
１２  ダクト
１３  取水口
１４  ノズル
１５  駆動軸
１６  動翼
１７  静翼
１８  ノズル旋回装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ  陸上走行装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ  スプロケット
２２，２２Ａ，２２Ｂ  履帯
４０  航法制御装置
５１  衛星測位システム
５２  地形データ記憶装置
５３  潮位データ記憶装置
５４  障害物検出装置
５５  姿勢検出装置
１００  連結式水陸両用車（水陸両用車）
１００Ａ  前部車両
１００Ｂ  後部車両
１０１  連結リンク
１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ  アクチュエータ
【図１】
0006528043.tif 000002
【図２】
0006528043.tif 000003
【図３】
0006528043.tif 000004
【図４】
0006528043.tif 000005