(57)【要約】【課題】差動式キャスタを備えた自走台車において、自動追尾機能を有する自動追尾式自動台車を提供する。【解決手段】自動追尾式自走台車１は、差動式キャスタ（３１，３２，３３）と、自動追尾装置と、を備える。差動式キャスタ（例えば、３１）は、互いに独立して回転駆動する第１および第２の駆動輪（３０ｅ，３０ｆ）を有し、台車本体２に対して駆動方向を自在に可変することができる。そして、自動追尾装置は、被追尾体Ｐに対する台車１の距離および角度に関する情報を検出する検出手段（１１，１２）と、検出手段（１１，１２）により検出された情報に基づき台車１が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき差動式キャスタ（３１，３２，３３）に制御電流を供給する制御装置２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立して回転駆動する第１および第２の駆動輪を有し、台車本体に対して駆動方向を自在に可変することができる差動式キャスタと、
被追尾体に対する台車の距離および角度に関する情報を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された情報に基づき台車が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき前記差動式キャスタに制御電流を供給する制御装置と、を備えることを特徴とする自動追尾式自走台車。
【請求項２】
請求項１に記載された自動追尾式自走台車において、
前記検出手段は、前記被追尾体に取り付けられた発信器から到来する電波を受信する第１および第２のセンサからなり、
前記制御装置は、前記第１および第２のセンサが受信した電波の強度差を算出する比較部と、前記第１および第２のセンサが受信した電波の絶対強度を算出する合成部と、前記比較部および前記合成部からの信号に基づき台車が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき前記差動式キャスタに制御電流を供給する駆動制御部と、を備えることを特徴とする自動追尾式自走台車。
【請求項３】
請求項２に記載された自動追尾式自走台車において、
前記差動式キャスタは、３つ設けられていることを特徴とする自動追尾式電動台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動追尾式自走台車に関し、特に、差動式キャスタを備えた自動追尾式自走台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータにより車輪が駆動する駆動手段を備えた自走台車において、駆動手段として差動式キャスタを備えた自走台車が提案されている（特許文献１から特許文献１４までを参照）。
【０００３】
上記の差動式キャスタは、台車本体に回転自在に取り付けられており、電動モータにより互いに独立して回転駆動する第１および第２の駆動輪を有する。そして、差動式キャスタは台車本体に対して駆動方向を自在に可変することができるという特徴を有する。
【０００４】
このような特徴を有する差動式キャスタを備えた自走台車は、その場で回転することができ、目標地点に向けてその場で走行方向を可変することができる利点を有する。この利点により、差動式キャスタを備えた自走台車は、旋回走行をすることなく目標地点に対して直接に移動することができるという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６７５５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−６２３６４号公報
【特許文献３】特開２０１１−６３１４１号公報
【特許文献４】特開２０１１−６４２７９号公報
【特許文献５】特開２００９−１７３０６８号公報
【特許文献６】特開２００８−２３８９９３号公報
【特許文献７】特開２００８−１３６８３７号公報
【特許文献８】特開２００８−１３７６３１号公報
【特許文献９】特開２００８−２１２２７２号公報
【特許文献１０】特開２００８−２１３５７０号公報
【特許文献１１】特開２００８−２１３５７１号公報
【特許文献１２】特開２００８−２１３５７２号公報
【特許文献１３】特開２００８−２１３５７３号公報
【特許文献１４】特開２００８−２１３５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように差動式キャスタを備えた自走台車は、目標地点に対して直接に移動することができる特徴をもつため、その特徴を活かした適用例が様々想定される。そして、その適用例として、差動式キャスタを備えた自走台車に自動追尾機能を持たせたもの、すなわち、自動追尾式自走台車が考えられる。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、差動式キャスタを備えた自走台車において、自動追尾機能を持たせた自動追尾式自走台車を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載された自動追尾式自走台車は、互いに独立して回転駆動する第１および第２の駆動輪を有し、台車本体に対して駆動方向を自在に可変することができる差動式キャスタと、被追尾体に対する台車の距離および角度に関する情報を検出する検出手段と、検出手段により検出された情報に基づき台車が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき差動式キャスタに制御電流を供給する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載された自動追尾式自走台車は、請求項１に記載された自動追尾式自走台車において、検出手段は、前記被追尾体に取り付けられた発信器から到来する電波を受信する第１および第２のセンサからなり、制御装置は、第１および第２のセンサが受信した電波の強度差を算出する比較部と、第１および第２のセンサが受信した電波の絶対強度を算出する合成部と、比較部および合成部からの信号に基づき台車が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき差動式キャスタに制御電流を供給する駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載された自動追尾式自走台車は、請求項２に記載された自動追尾式自走台車において、差動式キャスタは、３つ設けられていることを特徴とする
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動追尾式自走台車によれば、差動式キャスタを備えた自走台車において、自動追尾機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における自動追尾式自走台車の斜視図である。
【図２】同じく本実施形態における自動追尾式自走台車の底面図である。
【図３】同じく本実施形態における自動追尾式自走台車を示すシステムブロック図である。
【図４】同じく本実施形態における自動追尾式自走台車の走行方向の決定方法を示す図である。
【図５】同じく本実施形態における自動追尾式自走台車の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、この発明の自動追尾式自走台車の実施形態を図１、図２および図３に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態における自動追尾式自走台車１を斜め上方から見た斜視図であり、図２は本実施形態における自動追尾式自走台車１を床面から見た底面図である。また、図３は本実施形態における自動追尾式自走台車１を示すシステムブロック図である。
【００１４】
図１および図２に示されるように、台車１は、台車本体としての円盤形状の本体プレート２と、本体プレート２に取り付けられた３つの差動式キャスタ（３１，３２，３３）と、自動追尾装置（１１，１２，２０）と、追尾装置（１１，１２，２０）に電力を供給するバッテリー（４，４）と、を備える。また、本体プレート2の上方には、外径が本体プレート2と同一である円盤形状の荷台プレート３が複数の柱部材５を介して設けられている。
【００１５】
次に、差動式キャスタ３１について説明する。なお、３つの差動式キャスタ（３１，３２，３３）は、それぞれ共通部品により構成され全て同一の構造となっている。そのため、差動式キャスタ３１についてのみ説明し、他の差動式キャスタ（３２，３３）については同一の符号を付すとともに説明を省略する。
【００１６】
差動式キャスタ３１は、本体プレート２の底面側にて鉛直軸回りに回転自在に取り付けられた本体部３０ａと、本体プレート２を挟んで本体部３０ａと反対側（上面側）に取り付けられた回転検出部３０ｂと、を備える。そして、回転検出部３０ｂにより、本体プレート２に対する本体部３０ａの鉛直軸回りの回転位置が検出される。
【００１７】
また、差動式キャスタ３１は、本体部３０ａ内に背面が互いに対向して配置された２つの電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）と、第１および第２の駆動輪（３０ｅ，３０ｆ）と、を備える。ここで、２つの電動モータの出力軸（３０ｃ１，３０ｄ１）は、互いに反対側に向けて本体部３０ａから外側に向けて突出しており、この出力軸（３０ｃ１，３０ｄ１）の端部にそれぞれ第１および第２の駆動輪（３０ｅ，３０ｆ）が取り付けられている。なお、電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）は、出力軸（３０ｃ１，３０ｄ１）をダイレクトに回転するダイレクト駆動タイプのモータであってよく、減速装置を介して出力軸（３０ｃ１，３０ｄ１）を回転する減速装置付きのモータであってもよい。
【００１８】
次に、自動追尾式自走台車１に備わる自動追尾装置（１１，１２，２０）について、図１および図３に基づき説明する。自動追尾装置（１１，１２，２０）は、検出手段としての第１および第２のセンサ（１１，１２）と、第１および第２のセンサ（１１，１２）からの信号に基づきバッテリ（４，４）からの電流を制御して制御電流を差動式キャスタ（３１，３２，３３）に供給する制御装置２０と、備える。
【００１９】
第１および第２のセンサ（１１，１２）は、荷台プレート３の上面かつ前方部にて最大距離だけ離して取り付けされており、被追尾体Ｐに取り付けられた発信器１０から到来する電波をそれぞれ受信する。そして、この受信された電波により被追尾体Ｐに対する台車１の距離および角度に関する情報を検出する。
【００２０】
ここで、発信器１０は、指向性が少なく広範囲に電波を発信できるとともに、距離に対する減衰が比較的大きい電波を発信できるよう設定されている。また、第１および第２のセンサ（１１，１２）は、指向性が大きいものが用いられている。
【００２１】
制御装置２０は、バッテリ（４，４）とともに本体プレート２の上面に取り付けられるとともに、第１および第２のセンサ（１１，１２）、バッテリ（４，４）および差動式キャスタ（３１，３２，３３）に接続されている。そして、第１および第２のセンサ（１１，１２）により検出された被追尾体Ｐに対する台車１の距離および角度に関する情報に基づき、台車が走行すべき方向、および走行または停止を決定するとともに、決定された情報に基づき差動式キャスタ（３１，３２，３３）に制御電流を供給する。なお、第１および第２のセンサ（１１，１２）と制御装置２０とは、有線で接続されてよく無線により接続されてよい。
【００２２】
制御装置２０は、第１のセンサ１１に接続された計測部２１と、第２のセンサ１２に接続された計測部２２と、計測部（２１，２２）からの信号を処理する比較器２３および合成器２４と、駆動制御部２５と、を備えている。
【００２３】
計測部（２１，２２）には、センサ（１１，１２）からの受信信号が供給され、サンプリングやＡ／Ｄ変換などの処理により、センサ（１１，１２）にて受信された電波の強度がそれぞれ計測され、それらの２つの計測信号が、比較部２３おおび合成部２４に供給される。
【００２４】
比較部２３では、計測部（２１，２２）からの計測信号が比較され、上記の２つのセンサ（１１，１２）により受信される電波の強度差が算出され、強度差の大きさに対応する差分信号が出力される。一方、合成部２４では、計測部（２１，２２）からの計測信号が
合成され、上記の２つのセンサ（１１，１２）により受信される電波の絶対強度が算出され、これを予め設定されている基準値と比較されるとともに比較結果に対応する比較信号が出力される。
【００２５】
駆動制御部２５では、比較部２３からの差分信号に基づき台車１が走行すべき方向が決定される。そして、この決定された方向に台車１が走行するよう差動式キャスタ（３１，３２，３３）の駆動方向を転向させるべく、制御された制御電流を差動式キャスタ（３１，３２，３３）に備わる電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）に供給する。さらに、駆動制御部２５では、合成部２４からの比較信号に基づき台車１の走行または停止が決定される。そして、台車１を走行させる場合には、台車１を走行させるべく、制御された制御電流を差動式キャスタ（３１，３２，３３）に備わる電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）に供給する。また、台車１を停止させる場合には、台車１を停止させるべく、制御電流の電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）への供給を停止する。
【００２６】
次に、図４に基づき自動追尾式自走台車１の走行すべき方向の決定方法、および駆動方法について説明する。
【００２７】
被追尾者Ｐに携帯された発信器１０が、進行方向の中心線Ａ０−Ａ１上にある場合には、第１および第２のセンサ（１１，１２）にて検出される電波の強度に差が殆どなく、比較部２３からは、そのまま直進すべき旨の差分信号が出力される。しかしながら、同図に示すように、発信器１０が、進行方向の中心線Ａ０−Ａ１からずれた位置（図４においては、第２のセンサ１２よりにずれた位置）にある場合には、比較部２３からは、ずれた方向に向けて（図４においては、第２のセンサ１２側に向けて）走行すべき旨の差分信号が出力される。そして、この差分信号を受けた駆動制御部２５は、このずれた方向に向けて（図４においては、第２のセンサ１２側に向けて）台車１を走行させるために、差動式キャスタ（３１，３２，３３）の駆動方向を転向すべく制御電流を差動式キャスタ（３１，３２，３３）に備わる電動モータ（３０ｃ，３０ｄ）に供給する。
【００２８】
本実施形態の自動追尾式自走台車１の使用例を図５に示す。同図では、台車１がスーパーマーケットなどの小売店にて使用される例が示されており、荷台プレート３上に購入品が満載された買い物かごＢが載せられており、図５に示すように、発信器１０は買い物客（被追尾体）Ｐに取り付けられ、台車１は、買い物客Ｐからの電波に基づき自動追尾動作を行う。
【符号の説明】
【００２９】
１  台車
２  台車本体（本体プレート）
３  荷台プレート
４  バッテリ
１０  発信器
１１  第１のセンサ
１２  第２のセンサ
２０  制御装置
２１，２２  計測部
２３   比較部
２４   合成部
２５   駆動制御部
３１，３２，３３  差動式キャスタ
３０ａ 本体部
３０ｂ 回転検出部
３０ｃ，３０ｄ  電動モータ
３０ｄ 電動モータ
３０ｅ 第１の駆動輪
３０ｆ 第２の駆動輪
Ｐ     被追尾体（買い物客）
Ｂ     買い物かご
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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