JP2006044395A - 有人無人運転切替走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】有人運転時に用いる操向ハンドルと運転席を無人運転時に覆うようにし、有人運転と無人運転との切り替えが可能な走行車両を提供する。
【解決手段】運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と、運転者が乗車しないで自動走行する無人運転と、を切り替える切替手段を有する車両であり、車体前側を覆う車体前側カバー２１と、車体後側を覆う車体後側カバー２２と、車体中央部の操向ハンドル８と運転席７を覆う車体中央カバー２３とを有し、車体中央カバー２３は着脱可能である。
【選択図】図１

Description

この発明は、有人運転と無人運転との切替が可能な有人無人運転切替走行車両に関する。

例えば、運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転システムを備え、不整地を走行する車両がある（例えば、特許文献１）。また、無人で動く車両としては、搬送車や無人誘導で動くゴルフカートなどが工場内やゴルフ場内などで用いられている（例えば、特許文献２）。また、特定の区間のコースを障害物を避けながら走行し、タイムを競う競技に用いる車両がある。このような車両等は、それぞれの用途に応じた構成になっている。
特開２００１−１０５８０号公報（第１頁〜第６頁、図１〜図５） 特開２００１−２０２１３２号公報（第１頁〜第８頁、図１〜図６）

ところで、無人運転システムを備える車両は、例えば所定地域を偵察し、危険情報を収集したり、あるいは建物や走行路等が破壊されている状態の情報を得るために用い、さらには不審者がいると警告を発生したりするために用いる等の需要が拡大している。この無人運転システムを備える車両を無人専用とすると、使用目的地まで運搬するのに無人運転によるか、別の車両に搭載して運搬する必要があり不便である。

このためには、車両に無人運転システムと有人運転システムとを備え、これらを切り替えて運転できるようにすればよい。ところが、有人運転時には運転者が運転席に座って操向ハンドルによって走行するが、無人運転時には運転席や操向ハンドルを使用しないが外部に開放されていると、雨天時のパトロール等に用いる場合には操向ハンドルや運転席が雨に濡れ、あるいは操向ハンドルが障害物に接触したり、さらには外部から悪戯されるおそれがある等の問題がある。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、有人運転時に用いる操向ハンドルと運転席を無人運転時に覆うようにし、有人運転と無人運転との切り替えが可能な有人無人運転切替走行車両を提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と、運転者が乗車しないで自動走行する無人運転と、を切り替える切替手段を有する車両であり、
車体前側を覆う車体前側カバーと、
車体後側を覆う車体後側カバーと、
車体中央部の操向ハンドルと運転席を覆う車体中央カバーとを有し、
前記車体中央カバーは着脱可能であることを特徴とする有人無人運転切替走行車両である。

請求項２に記載の発明は、前記車体中央カバーは、少なくとも車体前側カバーまたは車体後側カバーのいずれかとほぼ連続面を構成することを特徴とする有人無人運転切替走行車両である。

請求項３に記載の発明は、前記車体中央カバーは、
前記操向ハンドルと前記運転席の上方を覆うセンタトップフードと、
前記操向ハンドルと前記運転席の左右の側方を覆う一対のセンタサイドフードとに分割可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有人無人運転切替走行車両である。

請求項４に記載の発明は、少なくとも前記センタトップフードと、前記一対のセンタサイドフードのうち一方のセンタサイドフードとを着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載の有人無人運転切替走行車両である。

請求項５に記載の発明は、前記センタトップフードは、前後方向に延びるセンタルーフレールを有し、このセンタルーフレールの前側と後側に着脱機構を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有人無人運転切替走行車両である。

請求項６に記載の発明は、前記運転席は、鞍乗り型またはベンチ型であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両である。

請求項７に記載の発明は、前記車体後側に、前記車体中央カバーを載置可能なキャリアを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両である。

請求項８に記載の発明は、前記操向ハンドルがチルト可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、有人運転時には、車体中央カバーを外して運転者が運転席に座って操向ハンドルを操作して走行するが、無人運転時には車体中央カバーを取り付けて操向ハンドルと運転席を覆い、操向ハンドルや運転席が雨に濡れないようにし、あるいは操向ハンドルが障害物に接触したり、さらには外部から悪戯されないようにする。

請求項２に記載の発明によれば、車体中央カバーは、少なくとも車体前側カバーまたは車体後側カバーのいずれかとほぼ連続面を構成し、一体感のある外観となるとともに、段差がなくて清掃等を容易に行なうことができる。

請求項３に記載の発明によれば、車体中央カバーがセンタトップフードと一対のセンタサイドフードとに分割可能であり、車体中央カバーを分割することで小さく、かつ軽量になり、着脱時の取扱が容易である。

請求項４に記載の発明によれば、センタトップフードと運転者が乗り降りする側のみセンタサイドフードを着脱すればよく取扱が容易である。

請求項５に記載の発明によれば、センタトップフードのセンタルーフレールを利用して、センタルーフレールの前側と後側に着脱機構を設けることができ、特別に取付部材を設ける必要がなく、構造が簡単である。

請求項６に記載の発明によれば、運転席は、鞍乗り型またはベンチ型であり、種々の車両に用いることができる。

請求項７に記載の発明によれば、有人運転時には、車体中央カバーを外してキャリアに載置して走行し、走行先で無人運転する時に車体中央カバーを取り付けることができ便利である。

請求項８に記載の発明によれば、無人運転する時には操向ハンドルをチルトダウンして車体中央カバーを取り付けることで、車高を低くできる。

以下、この発明の有人無人運転切替走行車両の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

図１乃至図３２はこの発明の有人無人運転切替走行車両を四輪バギー車に実施する形態の一例であって、図１は車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の側面図、図２は車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図、図３は車体中央カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の側面図、図４は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図、図５は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両のエンジン及び動力伝達機構を示す平面図、図６は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の右側面図、図７は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の前面図、図８は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の後面図、図９は後輪への動力伝達機構を示す図、図１０はセンタトップフードの前側着脱部を示す図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図、図１２はセンタトップフード着脱ピンを示す斜視図、図１３はセンタトップフードの後側着脱部を示す図、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図、図１５は左側のセンタサイドフードの下側着脱部を示す断面図、図１６は左側のセンタサイドフードの下側着脱部を示す斜視図、図１７は図１３のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図、図１８は左側のセンタサイドフードの後側着脱部を示す斜視図、図１９はステアリング機構を示す側面図、図２０は上側分割ステアリング軸の要部を示す側面図、図２１は図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図、図２２は図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図、図２３は反力機構の構成を示す図、図２４は図２０のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図、図２５は反力機構の反力を示す図、図２６は下側分割ステアリング軸の要部を示す断面図、図２７はステアリングシステムの正面図、図２８はステアリング軸駆動部の横断面図、図２９はステアリング軸駆動部の縦断面図、図３０は操向ハンドルの平面図、図３１は操向ハンドルのチルト動作を示す側面図、図３２は有人無人運転切替走行車両の制御の概略構成図である。

この有人無人運転切替走行車両１は、車体２の前後に車体幅方向の左右両側端に各々車輪を配置した前輪３及び後輪４を備え、この前輪３と後輪４との間の略中央に前輪３と後輪４を駆動するエンジン５を配置した、荒地走行用のいわゆる四輪バギー車である。

エンジン５の上方には、燃料タンク６が配置され、この燃料タンク６の後方には鞍乗り型のシート７が配置されている。シート７が運転席を構成し、運転席は鞍乗り型に限定されず、ベンチ型であってもよい。運転席がベンチ型の場合には、車幅方向に長くし、この運転席の下に燃料タンクを配置する構成等にする。燃料タンク６の前側には、前輪３を操舵可能な操向ハンドル８が備えられている。

また、エンジン５の上方には、吸気系のエアクリーナ９が配置され、エンジン５の後方には、排気系の排気管１０が配置されている。さらに、エンジン５の前側には、エンジン５を冷却する空気を導入する空気導入ダクト１１が配置され、エンジン５の後側には、エンジン５を冷却した空気を排出する空気排出ダクト１２が配置されている。

この有人無人運転切替走行車両１は、車体２、前輪３及び後輪４を車体カバー２０で覆っている。車体カバー２０は、車体前側を覆う車体前側カバー２１と、車体後側を覆う車体後側カバー２２と、車体中央部の操向ハンドル８とシート７を覆う車体中央カバー２３とを有する。車体前側カバー２１は、上方を覆うフロントトップフード２１ａと、左右の側方を覆う一対のフロントサイドフード２１ｂとを有する。車体後側カバー２２は、上方を覆うリアトップフード２２ａと、左右の側方を覆う一対のリアサイドフード２２ｂとを有する。車体中央カバー２３は、上方を覆うセンタトップフード２３ａと、左右の側方を覆う一対のセンタサイドフード２３ｂとを有する。

また、車体カバー２０は、一対の前輪３を各々上方から後方に亘り覆う前輪泥除け部、いわゆるフロントフェンダ２６を備えるとともに、一対の後輪４を各々前方から上方に亘り覆う後輪泥除け部、いわゆるリアフェンダ２７を備えている。フロントフェンダ２６の後端部からリアフェンダ２７の前端部に亘り、運転者の足を載せるためのフロア部２８が略水平に延設されている。

リアトップフード２２ａの上面には、塔状のリアキャリア２２ｃが取り付けられている。このリアキャリア２２ｃは、左右一対の前側脚部２２ｃ１と、左右一対の後側脚部２２ｃ２と、取付プレート２２ｃ３とを有する。左右一対の後側脚部２２ｃ２の取付部２２ｃ２１は、車体２に取り付けられている。左右一対の前側脚部２２ｃ１の取付部２２ｃ１１は、リアトップフード２２ａの上面に当てがい取付ボルト２２ｅによって内部の車体フレーム２ｂに締付固定して取り付けられている。

このリアキャリア２２ｃの上部には、サーチライト１００、リアレーザスキャナＣ２、カメラＣ３が取り付けられている。また、リアキャリア２２ｃの取付プレート２２ｃ３の下方には、スピーカライトユニット１０３が取り付けられている。スピーカライトユニット１０３は、中央部のスピーカ１０３ａと、左右一対のパイロットライト１０３ｂとを有する。

この車体中央カバー２３は、図１０乃至図１８に示すように、車体前側カバー２１と、車体後側カバー２２と、フロア部２８とに対して着脱可能になっており、以下着脱構造について説明する。

フロントトップフード２１ａの上面には、左右一対の前後方向に延びるフロントルーフレール２１ｃの前後に形成された凸部２１ｃ１を当てがい取付ボルト２１ｄによって内部の車体フレーム２ａに締付固定して取り付けられている。フロントルーフレール２１ｃの凸部２１ｃ１によってフロントトップフード２１ａの表面とフロントルーフレール２１ｃとの間には指が入る隙間Ｄ１が形成され、車体内部の保守点検時等にフロントルーフレール２１ｃを持ってフロントトップフード２１ａを容易に着脱できるようになっている。

センタトップフード２３ａの表面には、左右一対の前後方向に延びるセンタルーフレール２３ｃの前後に形成された凸部２３ｃ１を当てがい取付ボルト２３ｄによってセンタトップフード２３ａ裏側に固定された補強プレート（不図示）に締付固定して取り付けられている。センタルーフレール２３ｃの凸部２３ｃ１によってセンタトップフード２３ａの表面とセンタルーフレール２３ｃとの間には指が入る隙間Ｄ２が形成され、センタルーフレール２３ｃを持ってセンタトップフード２３ａを容易に着脱できるようになっている。

センタルーフレール２３ｃの前側及び後側には、ピン穴２３ｃ２が形成され、このピン穴２３ｃ２に取付ピン２３ｅが摺動可能に設けられている。この取付ピン２３ｅには、係止ノブ２３ｅ１が形成され、この係止ノブ２３ｅ１はセンタルーフレール２３ｃに形成された軸方向に長い係止溝２３ｃ３に軸方向に摺動可能に係合されている。係止溝２３ｃ３の長さは、取付ピン２３ｅの先端部２３ｅ２がセンタルーフレール２３ｃの先端から所定長さ突出し、この突出する先端部２３ｅ２がピン穴２３ｃ２に入り込む長さになっている。この係止溝２３ｃ３には、取付ピン２３ｅの先端部２３ｅ２がピン穴２３ｃ２に入り込んだ位置で係止ノブ２３ｅ１が係止する係合凹部２３ｃ３１が形成されている。ピン穴２３ｃ２には、コイルスプリング２３ｆが配置され、このコイルスプリング２３ｆは取付ピン２３ｅがピン穴２３ｃ２から突出するように付勢している。

このように、センタルーフレール２３ｃの前側及び後側には、同様な構成で取付ピン２３ｅが摺動可能に設けられる。この前側の取付ピン２３ｅは、図１０に示すように、フロントルーフレール２１ｃに形成されたピン穴２１ｃ２に係合して取り付けられる。係止ノブ２３ｅ１を持って矢印ａの軸方向に移動し、係止溝２３ｃ３の端部に当接すると、矢印ａの軸方向に対して直交する矢印ｂの方向に移動し、係止ノブ２３ｅ１を係合凹部２３ｃ３１に係合すると、前側の取付ピン２３ｅがピン穴２１ｃ２から抜け取付ピン２３ｅは、コイルスプリング２３ｆの付勢力により係合凹部２３ｃ３１との係合状態を維持する。

この後側の取付ピン２３ｅは、図１３に示すように、リアキャリア２２ｃの左右一対の前側脚部２２ｃ１に形成されたピン穴２２ｃ１２に係合して取り付けられる。

前側の取付ピン２３ｅと同様に、係止ノブ２３ｅ１を持って矢印ｃの軸方向に移動し、係止溝２３ｃ３の端部に当接すると、矢印ｃの軸方向に対して直交する矢印ｄの方向に移動し、係止ノブ２３ｅ１を係合凹部２３ｃ３１に係合すると、後側の取付ピン２３ｅがピン穴２１ｃ１２から抜けるとともに、その状態を維持する。このように、センタトップフード２３ａのセンタルーフレール２３ｃを利用して、センタルーフレール２３ｃの前側と後側に、ピン穴２３ｃ２にコイルスプリング２３ｆ、取付ピン２３ｅを設け、コイルスプリング２３ｆが取付ピン２３ｅをピン穴２３ｃ２から突出するように付勢する着脱機構を設けることができ、特別に取付部材を設ける必要がなく、構造が簡単である。

次に、左右の側方を覆う一対のセンタサイドフード２３ｂの着脱構造について説明する。一対のセンタサイドフード２３ｂの下部には、図１５及び図１６に示すように、一対の係止突起２３ｂ１が形成されている。フロア部２８には、一対の係止突起２３ｂ１に対して対向する位置に係合孔２８ａが形成されている。一対のセンタサイドフード２３ｂの下部は、一対の係止突起２３ｂ１を上方からフロア部２８の係合孔２８ａに差し込むことで取り付けられる。

一対のセンタサイドフード２３ｂの上部には、図１０、図１３、図１７及び図１８に示すように、前側及び後側の回転ノブ２３ｇのねじ軸部２３ｇ１が回動可能に挿着されている。この回転ノブ２３ｇのねじ軸部２３ｇ１には、係止レバー２３ｈが螺着されている。

フロントサイドフード２１ｂの上部には、前側の回転ノブ２３ｇに対して対向する位置に係止孔２１ｂ１が形成されている。フロントサイドフード２１ｂにセンタサイドフード２３ｂを位置決めした状態で前側の回転ノブ２３ｇを矢印ｅの方向へ回転すると、係止レバー２３ｈが矢印ｆの方向へ回転してフロントサイドフード２１ｂの係止孔２１ｂ１に入り込む。

リアサイドフード２２ｂの上部には、後側の回転ノブ２３ｇに対して対向する位置に係止孔２２ｂ１が形成されている。同様に、リアサイドフード２２ｂにセンタサイドフード２３ｂを位置決めした状態で後側の回転ノブ２３ｇを矢印ｇの方向へ回転すると、係止レバー２３ｈが矢印ｈの方向へ回転してリアサイドフード２２ｂの係止孔２２ｂ１に入り込む。

さらに、前側の回転ノブ２３ｇを矢印ｅの方向へ回転し、後側の回転ノブ２３ｇを矢印ｇの方向へ回転すると、それぞれの係止レバー２３ｈが矢印ｉの方向へ移動して、センタサイドフード２３ｂはしっかりと前後のサイドフード２１ｂ，２２ｂに固定される。

リアサイドフード２２ｂを取り外す時には、前側の回転ノブ２３ｇを矢印ｅと反対の方向へ回転し、後側の回転ノブ２３ｇを矢印ｇと反対の方向へ回転すると、それぞれの係止レバー２３ｈが矢印ｉと反対の方向へ移動する。このようにして、前側の回転ノブ２３ｇの係止レバー２３ｈが緩み、前側の回転ノブ２３ｇと係止レバー２３ｈが連れ回り、フロントサイドフード２１ｂの係止孔２１ｂ１との係合が外れる。同様に、後側の回転ノブ２３ｇの係止レバー２３ｈが緩み、後側の回転ノブ２３ｇと係止レバー２３ｈが連れ回り、リアサイドフード２２ｂの係止孔２２ｂ１との係合が外れる。

このように、有人運転時には、車体中央カバー２３を外して運転者がシート７に座って操向ハンドル８を操作して走行するが、無人運転時には車体中央カバー２３を取り付けて操向ハンドル８とシート７を覆い、操向ハンドル８やシート７が雨に濡れないようにし、あるいは操向ハンドル８が障害物に接触したり、さらには外部から悪戯されないようにする。

この実施の形態の車体中央カバー２３は、センタトップフード２３ａと一対のセンタサイドフード２３ｂとに分割可能であり、車体中央カバー２３を分割することで小さく、かつ軽量になり、着脱時の取扱が容易である。また、センタトップフード２３ａと運転者が乗り降りする側のみセンタサイドフード２３ｂを着脱してもよく取扱が容易である。

車体中央カバー２３は、少なくとも車体前側カバー２１または車体後側カバー２２とほぼ連続面を構成しているが、少なくともいずれかとほぼ連続面を構成すればよく、これにより一体感のある外観となるとともに、段差がなくて清掃等を容易に行なうことができる。

また、無人運転する時には、図３１に示すように、チルトスイッチＳＷ１０を操作し、操向ハンドル８をチルトダウンして車体中央カバー２３を構成するセンタトップフード２３ａを取り付けることで、車高を低くできる。

この有人無人運転切替走行車両１は、車体後側にキャリア２４を備えている。有人運転時には、図３に示すように、車体中央カバー２３を外して３つに分割しキャリア２４に載置して走行し、バンド２５によって止めて落下しないようにする。このようにして有人無人運転切替走行車両１を有人運転し、走行先で無人運転する時には車体中央カバー２３をキャリア２４から取り外して車体２に取り付けることができ便利である。

車体２の前部には、前輪懸架装置３０を介して前輪３が懸架されている。この前輪３は、旋回力伝達機構３１を介してステアリング軸３２によって駆動される。ステアリング軸３２の上端には操向ハンドル８が一体的に装着されており、この操向ハンドル８を左右に旋回することにより前輪３を左右に操舵可能としている。車体２の後部には、後輪懸架装置３５を介して後輪４が懸架されている。

次に、前輪３を旋回する機構を、図１９乃至図３０３１に基づいて説明する。ステアリング軸３２は、図１９に示すように、上下に分割して上側分割ステアリング軸３２ａと下側分割ステアリング軸３２ｂとから構成されている。

上側分割ステアリング軸３２ａには、図１９乃至図２５に示すように、ハンドル切り角検出手段２００と、反力機構３００，４００とが備えられている。上側分割ステアリング軸３２ａの中央部は、ナイロンブッシュで構成される軸受４５１を介して取付ブラケット４５２に支持され、この取付ブラケット４５２は車体２を構成する前側車体フレーム２ａに固定されている。上側分割ステアリング軸３２ａの下部は、ナイロンブッシュで構成される軸受４５３を介して取付ブラケット４５４に支持され、この取付ブラケット４５４の両端は前側車体フレーム２ａに固定されている。

上側分割ステアリング軸３２ａの下部先端部３２ａ１には、四角軸部３２ａ２が取り付けられている。この四角軸部３２ａ２の先端部には、ハンドル切り角検出手段２００を構成するポテンショメータが取り付けられている。このハンドル切り角検出手段２００は、ビス４５５によって支持プレート４５６に取り付けられている。この支持プレート４５６は、ボルト４５７によって取付ブラケット４５４に取り付けられている。ハンドル切り角検出手段２００のポテンショメータは、上側分割ステアリング軸３２ａの旋回に基づき車両直進位置から右方向または左方向へのハンドル切り角（ハンドル切り量）を検出し、このハンドル切り角情報を車体制御装置７００に送る。

反力機構３００は、公知の摩擦ダンパであり、ダンパ３０１、ケース３０２、取付ベース３０３を有する。このダンパ３０１は、中央部の金属ボス３０１ａと、その外周面に焼き付けられた弾性体ディスク３０１ｂからなり、互いに固定されたケース３０２と取付ベース３０３との間に弾性体ディスク３０１ｂが圧接された状態で収容され、金属ボス３０１ａには、四角孔部３０１ａ１が形成されている。

取付ベース３０３は、取付ブラケット４５４に固定してボス部３０５に締付ボルト３０６によって取り付けられている。

上側分割ステアリング軸３２ａの四角軸部３２ａ２は、前記金属ボス３０１ａの四角孔部３０１ａ１に嵌挿され、またケース３０２の開口部３０２ａと取付ベース３０３の開口部３０３ａに隙間を設けて挿通され、四角軸部３２ａ２が旋回可能になっている。

弾性体ディスク３０１ｂは、上側分割ステアリング軸３２ａの四角軸部３２ａ２が旋回することによって回転させられ、この際摩擦抵抗が発生する。このように、上側分割ステアリング軸３２ａの旋回力に対して抵抗を与える。上側分割ステアリング軸３２ａは、下側分割ステアリング軸３２ｂと分割されているが、有人運転時の操向ハンドル８による操作が軽過ぎることがなく、実際の操向ハンドル８による操作によって前輪３を左右に旋回する場合と同じような感覚で操作することができる。

反力機構４００は、上側分割ステアリング軸３２ａに固定した支持レバー４０１と、この支持レバー４０１に回転可能に軸支された回転ローラ４０２と、この回転ローラ４０２にカム面４０３ａを当接して回転ローラ４０２によって押されて揺動可能に軸支された左右一対のカムレバー４０３と、左右一対のカムレバー４０３を初期位置方向に付勢する付勢手段４０４とを有する。

支持レバー４０１は、上側分割ステアリング軸３２ａの軸方向に対して直交するように固定され、この支持レバー４０１にローラホルダ４０５が固定されている。ローラホルダ４０５には、ローラ軸４０６がナット４０７によって締付固定され、このローラ軸４０６に回転ローラ４０２が回転可能に支持されている。

左右一対のカムレバー４０３は、図２３に示すように、車両直進位置を基準Ｌ１とする対称位置を初期位置とし、互いに上下に重ねられてそれぞれの基部４０３ｂが支持軸４１０によってカムホルダ４１１の左右の上下位置のずれた支持部４１１ａに揺動可能に軸支されている。このカムホルダ４１１の左右には、取付部４１１ｂが形成され、この取付部４１１ｂは、締付ボルト４１２によって取付ブラケット４５４に取り付けられている。左右一対のカムレバー４０３は、カム面４０３ａを有し、このカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押され、これによって左右一対のカムレバー４０３が支持軸４１０を支点に揺動する。

例えば、図２３に示すように、上側分割ステアリング軸３２ａが矢印ｊの方向へ旋回すると、上側に位置するカムレバー４０３のカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押されて揺動する。一方、上側分割ステアリング軸３２ａが矢印ｋの方向へ旋回すると、下側に位置するカムレバー４０３のカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押されて揺動する。

カムホルダ４１１には、アジャスタ４２０と、付勢手段４０４と、スライダ４２１とが設けられている。付勢手段４０４は、コイルスプリングにより構成され、アジャスタ４２０とスライダ４２１の間に配置され、スライダ４２１が常に左右一対のカムレバー４０３の凸部４０３ｃに当接するように付勢している。

アジャスタ４２０を回転してカムホルダ４１１への取付位置を変えることで、図２１に示すように、付勢手段４０４の設定付勢力を変えることができる。また、付勢手段４０４と左右一対のカムレバー４０３のカム面４０３ａのカム形状との組み合わせによって、例えば図２５に示すような反力特性ａ，ｂ，ｃを得ることができる。この左右一対のカムレバー４０３のカム面４０３ａのカム形状を変えることで、反力特性ａ，ｂ，ｃを変えることができる。

上側分割ステアリング軸３２ａが旋回すると、支持レバー４０１に軸支された回転ローラ４０２によって、カム面４０３ａを有する左右一対のカムレバー４０３を車両直進位置を基準Ｌ１として揺動し、この左右一対のカムレバー４０３は初期位置方向に付勢されていることで、上側分割ステアリング軸３２ａは、下側分割ステアリング軸３２ｂと分割されているが、有人運転時の操向ハンドル８による操作が軽過ぎることがなく、実際の操向ハンドル８による操作によって前輪３を左右に旋回する場合と同じような感覚で操作することができる。

例えば図２５に示すような反力特性ａでは、運転者は最初からハンドル切り角が大きくなるに従って比例した重さを感じることができる。反力特性ｂ，ｃでは、運転者は最初は重い感じがしてハンドル切り角が大きくなるに従って徐々に軽くなるような重さを感じることができる。このようにして、最初が重い感じに設定することで、例えば操向ハンドル８が一気に切れないようにして不用意なハンドル操作を防止し、また傾斜地では操向ハンドル８に寄りかかることができる。 この有人無人運転切替走行車両１は、有人運転時に検出したハンドル切り角情報に基づき分割した下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回するステアリング軸駆動手段５００を備えている。下側分割ステアリング軸３２ｂは、図１９、図２６乃至図２８に示すように、第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２とを一体に組み付けてなる。

第１下側分割軸部３２ｂ１の下部は、軸受６００を介して前側車体フレーム２ａに支持されている。この第１下側分割軸部３２ｂ１の下部には、アーム６０１の軸部６０１ａがスプライン係合され、ナット６０２によって締付固定され、第１下側分割軸部３２ｂ１とアーム６０１とが一体回転可能になっている。アーム６０１には、左右のタイロッド６０３の一端がボール継ぎ手６０４を介して連結されている。この左右のタイロッド６０３の他端は、ボール継ぎ手６０５を介して前輪３のナックル６０６に連結され、これらで旋回力伝達機構３１を構成している。

この第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２は、駆動ケース本体６１０と蓋体６１１とに軸受６１２，６１３を介して旋回可能に支持されている。この駆動ケース本体６１０には、ステアリング軸駆動手段５００が備えられている。このステアリング軸駆動手段５００は、ステアリングモータＭ１、駆動軸５００ｂを有し、ステアリングモータＭ１のモータ軸５００ａ１が駆動軸５００ｂに連結されている。この駆動軸５００ｂの両端は、それぞれ軸受５００ｃを介して駆動ケース本体６１０に支持されている。

第１下側分割軸部３２ｂ１の上面には、フェースギヤ３２ｂ１１が形成され、駆動軸５００ｂのギヤ５００ｂ１と噛み合っている。ステアリングモータＭ１によって駆動軸５００ｂが正転または逆転することで、第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２からなる下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回する。

また、ステアリング軸駆動手段５００は、無人運転時に少なくとも車両の位置情報と目的地までの走行経路情報とによるハンドル切り角情報に基づき下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回する。

次に、エンジン５からの駆動力を伝達する動力伝達系について図５に基づいて説明する。エンジン５からの駆動力は、トランスミッション５ａから出力され、前輪プロペラ軸４０を介してデファレンシャル装置４１に伝達される。このデファレンシャル装置４１の左右の出力軸４１ａには、それぞれ等速ジョイント４２を介して左右のドライブ軸４３が連結され、このドライブ軸４３はそれぞれ等速ジョイント４４を介して左右の前輪３の車軸３ａに連結され、エンジン５からの駆動力によって前輪３が駆動される。左右の前輪３の車軸３ａには、それぞれディスクブレーキ装置４５が設けられている。

また、エンジン５からの駆動力は、トランスミッション５ａから出力され、後輪プロペラ軸５０を介して減速装置５９に伝達される。この減速装置５９の左右の出力軸５９ａには、それぞれ等速ジョイント５８を介して左右のドライブ軸５３が連結され、このドライブ軸５３はそれぞれ等速ジョイント５４を介して左右の後輪４の車軸４ａに連結され、エンジン５からの駆動力によって後輪４が駆動される。後輪プロペラ軸５０には、電磁ブレーキ装置５１とディスクブレーキ装置５２が順に設けられている。

次に、有人無人運転切替走行車両１の制御を図３２に基づいて説明する。図３２において、細線は通常の制御信号線を示し、太線は異常信号の通信線を示す。 この有人無人運転切替走行車両１は、操作機器類ＳＷ、車体制御アクチュエータ群Ｍ、車体センサ群ＳＥ、ハンドル切り角検出手段２００、エンジン点火システム５６３、スピーカライトユニット１０３、非常停止システムＡ、測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ、電源システムＧ、自律制御装置ＣＭ、車体制御装置７００等を備える。自律制御装置ＣＭ及び車体制御装置７００は、電源システムＧにより電源が与えられ、操作機器類ＳＷ、車体センサ群ＳＥ、ハンドル切り角検出手段２００、非常停止システムＡ、測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ等の情報に基づき、エンジン点火システム５６３、スピーカライトユニット１０３、車体制御アクチュエータ群Ｍ等を駆動して走行する。

操作機器類ＳＷとしては、メインスイッチＳＷ１、キルスイッチＳＷ２０、有人無人運転切替スイッチＳＷ２、セルスイッチＳＷ３、スロットルレバー５６０、シフトレバー５６１、ブレーキペダル５６２等がある。

メインスイッチＳＷ１、キルスイッチＳＷ２０及び有人無人運転切替スイッチＳＷ２は、図５に示すように、操作パネル５５０に配置されている。メインスイッチＳＷ１の操作で、電源システムＧのバッテリＧ３から電装品、自律制御装置ＣＭ、車体制御装置７００に電源が入る。また、有人無人運転切替スイッチＳＷ２により運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と運転者が乗車しないで自動走行する無人運転との切り替えが行なわれる。

セルスイッチＳＷ３及びスロットルレバー５６０は、図３０に示すように、操向ハンドル８の右側に配置され、シフトレバー５６１は、左側に配置されている。メインスイッチＳＷ１が入力された状態で、セルスイッチＳＷ３の操作でセルモータＭ２を駆動してエンジン５を起動する。また、エンジン５が駆動している状態で、キルスイッチＳＷ２０を操作すると電源が遮断されてエンジン５が停止する。

また、セルスイッチＳＷ３、キルスイッチＳＷ２０は、リモコンＨに設けられる。メインスイッチＳＷ１が入力された状態で、リモコンＨのセルスイッチＳＷ３を操作し、遠隔操作によりエンジン５を起動できる。同様に、リモコンＨのキルスイッチＳＷ２０を操作し、遠隔操作によりエンジン５を停止することができる。

スロットルレバー５６０の操作によりスロットルモータＭ３を駆動してキャブレタの制御を行なう。また、シフトレバー５６１の操作によりシフトモータＭ４の駆動によりシフトの切り替えを行なう。

ブレーキペダル５６２は、図５に示すように、車体２のフロア部２８に配置され、このブレーキペダル５６２の操作でロッド５６２ｂを介してブレーキ信号を送る。このブレーキ信号に基づき車体制御装置７００はブレーキモータＭ５を駆動し、ブレーキ液をマスタシリンダ５６２ａにより前後に配置されたディスクブレーキ装置４５，５２に供給して制動する。

車体制御アクチュエータ群Ｍとしては、ステアリングモータＭ１、セルモータＭ２、スロットルモータＭ３、ブレーキモータＭ５等がある。

ステアリングモータＭ１は、図１９等に示すように、ハンドル切り角情報に基づき下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回するように配置されている。セルモータＭ２、スロットルモータＭ３及びシフトモータＭ４は、図５に示すように、それぞれエンジン５の周りに配置される。シフトモータＭ４は、シフトレバー５６１の操作情報に基づき通信制御を行ない、シフトを前進、中立、後進に切り替える。ブレーキモータＭ５は、車体２の後側に配置されている。

車体センサ群ＳＥとしては、車速センサＳＥ１、エンジン水温センサＳＥ２、アクチュエータ温度センサＳＥ３、エンジン回転数検出センサＳＥ４等がある。車速センサＳＥ１は、図５に示すように、前輪３のドライブ軸４３の周りに配置され、エンジン水温センサＳＥ２は、エンジン５の周りに配置される。アクチュエータ温度センサＳＥ３は、それぞれの車体制御アクチュエータ群Ｍに配置される。エンジン回転数検出センサＳＥ４は、図６に示すように、エンジン５のクランク軸５ｂに対応して配置される。

ハンドル切り角検出手段２００は、図１９等に示すように、下側分割ステアリング軸３２ｂの下部に配置され、有人運転時のハンドル切り角を検出する。

エンジン点火システム５６３は、点火回路５６３ａ、点火コイル５６３ｃ、点火プラグ５６３ｂ等からなる。点火回路５６３ａによって点火コイル５６３ｃに高電圧を与え、点火プラグ５６３ｂでスパークして点火する。点火プラグ５６３ｂは、図５に示すように、エンジン５の気筒に設けられる。

スピーカライトユニット１０３は、中央部のスピーカ１０３ａと、左右一対のパイロットライト１０３ｂとを有し、図１乃至図３に示すように、リアキャリア２２ｃに配置される。

非常停止システムＡとしては、非常停止レシーバ５７０、非常停止スイッチＳＷ４、車体制御装置７００に備えられる非常停止制御部７００ａ等を有する。非常停止レシーバ５７０は、図４に示すように、車体制御装置７００の脇に配置され、基地局あるいはリモコンに備えた非常停止送信機５８０からの非常停止信号を受信する。車体２の前後左右には、図５に示すように、非常停止スイッチＳＷ４が設けられ、非常時に非常停止スイッチＳＷ４を押す。

非常停止制御部７００ａは、非常停止レシーバ５７０、非常停止スイッチＳＷ４からの非常停止信号、さらには車体制御アクチュエータ群Ｍからの信号によるアクチュエータ診断部７００ｂ、車体センサ群ＳＥからの信号によるセンサ診断部７００ｃからの診断信号、さらには測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ、自律制御装置ＣＭからの非常停止信号のいずれかの信号に基づき電磁ブレーキ装置５１を駆動して車両を停止し、またエンジン点火システム５６３の失火制御によりエンジン５を停止する。

測位システムＢは、ＧＰＳ受信機Ｂ１、ジャイロコンパスＢ２、エンコーダＢ３等を有する。ＧＰＳ受信機Ｂ１は、塔状のリアキャリア２２ｃに配置し、ＧＰＳ受信機Ｂ１により車両の位置情報を得る。ジャイロコンパスＢ２は、図４に示すように、シート７の下方のエアクリーナ９の直後で、ピッチ、ロール、ヨーの影響を受けにくい重心近くに配置され、ジャイロコンパスＢ２により車両の方位情報を得る。エンコーダＢ３は、図５に示すように、ドライブ軸５３と歯付ベルトＢ３ａにより連結され、このエンコーダＢ３により走行距離情報を得る。この測位システムＢから得られる情報は、自律制御装置ＣＭへ送る。

走行路障害物検出システムＣは、フロントレーザスキャナＣ１、リアレーザスキャナＣ２、カメラＣ３等を有し、これらで走行路を検出し、また障害物を検出する。フロントレーザスキャナＣ１は、図１乃至図３に示すように、車体２の前側に配置され、リアレーザスキャナＣ２は、リアキャリア２２ｃの上部に配置されている。また、カメラＣ３も同様にリアキャリア２２ｃの上部に配置されている。フロントレーザスキャナＣ１は、低い位置にあって左右上下に走査する。リアレーザスキャナＣ２は、高い位置にあって下を見下ろすよう上下に走査する。２台のレーザスキャナを用い上下の異なる位置で検出することで、高速走行でも走行路や障害物やその高さを瞬時に検出することができる。カメラＣ３は、ＣＣＤカメラであり、パーン、あるいは上下に揺動して画像を得ることができる。また、例えば、３６０度パーンして画像を得ることができるが、パーン角度は特に限定しない。

電源システムＧは、走行用エンジン内発電機Ｇ１、エンジン発電機Ｇ２、バッテリＧ３、無停電電源Ｇ４、電源切替手段Ｇ５を有する。走行用エンジン内発電機Ｇ１は、図６に示すように、エンジン５のクランク軸５ｂ上に配置され、エンジン５の駆動によって走行用エンジン内発電機Ｇ１が発電する。また、エンジン発電機Ｇ２は、図４に示すように、後輪４の上方位置において、後側車体フレーム２ｂに配置され、このエンジン発電機Ｇ２によって発電する。バッテリＧ３は、図４に示すように、ジャイロコンパスＢ２の後方に配置され、重心に近い位置にある。無停電電源Ｇ４は、背もたれの後方の後側車体フレーム２ｂに配置されている。

エンジン発電機Ｇ２は、メインスイッチＳＷ１が入力されていない状態でもリコイルスタータで始動することができる。このエンジン発電機Ｇ２は、基地局あるいはリモコンＨのジェネレータ停止スイッチＳＷ３０及びキルスイッチＳＷ２０で停止することができる。

走行用エンジン内発電機Ｇ１の発電でバッテリＧ３に充電すると共に、エンジン５が停止するとエンジン発電機Ｇ２で発電して電源切替手段Ｇ５を介してバッテリＧ３に充電する。バッテリＧ３にはメインスイッチＳＷ１を介して車体制御装置７００や電装品が接続される。

エンジン発電機Ｇ２の発電は無停電電源Ｇ４に給電され、無停電電源Ｇ４は自律制御装置ＣＭの電源となる。

エンジン５を停止中に、車体制御装置７００や電装品を使用しても、エンジン発電機Ｇ２の発電によってバッテリＧ３の充電状態を適正に維持することができる。また、無停電電源Ｇ４は、エンジン発電機が止まってしまった時、あるいは止めた時で電源が供給されなくなった場合、バッテリＧ３の給電によりインバータにより交流の電気を発生して、接続された自律制御装置ＣＭに電気を供給する。

自律制御装置ＣＭは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、無線システムＣＭ１を備える。自律制御装置ＣＭは、図４に示すように、背もたれの後方の後側車体フレーム２ｂにおいて、車体制御装置７００の下方位置に配置される。自律制御装置ＣＭは、基地局Ｅから無線システムＥ１によって送信される例えば目的地までの走行情報を無線システムＣＭ１によって受信し、自律制御装置ＣＭは、測位システムＢからの情報とにより無人運転を行なう。

車体制御装置７００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、切替手段を構成する有人無人運転切替スイッチＳＷ２によって有人無人運転切替走行車両１を有人運転または無人運転に切り替える。この車両制御装置７００は、図４に示すように、自律制御装置ＣＭの上方位置に配置される。

有人運転時は、操作機器類ＳＷの操作によって、車両制御装置７００が車体制御アクチュエータ群Ｍ、エンジン点火システム５６３を制御して走行する。また、無人運転時は、基地局から送信される目的地までの走行情報と、測位システムＢからの情報とにより車体制御アクチュエータ群Ｍ、エンジン点火システム５６３を駆動して走行する。

有人運転時には、車体中央カバーを外して運転者が運転席に座って操向ハンドルを操作して走行するが、無人運転時には車体中央カバーを取り付けて操向ハンドルと運転席を覆い、操向ハンドルや運転席が雨に濡れないようにし、あるいは操向ハンドルが障害物に接触したり、さらには外部から悪戯されないようにする。

車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の側面図である。 車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図である。 車体中央カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の側面図である。 車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図である。 車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両のエンジン及び動力伝達機構を示す平面図である。 車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の右側面図である。 車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の前面図である。 車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の後面図である。 後輪への動力伝達機構を示す図である。 センタトップフードの前側着脱部を示す図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。 センタトップフード着脱ピンを示す斜視図である。 センタトップフードの後側着脱部を示す図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。 左側のセンタサイドフードの下側着脱部を示す断面図である。 左側のセンタサイドフードの下側着脱部を示す斜視図である。 図１３のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。 左側のセンタサイドフードの後側着脱部を示す斜視図である。 ステアリング機構を示す側面図である。 上側分割ステアリング軸の要部を示す側面図である。 図２０のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。 図２０のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。 反力機構の構成を示す図である。 図２０のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿う断面図である。 反力機構の反力を示す図である。 下側分割ステアリング軸の要部を示す断面図である。 ステアリングシステムの正面図である。 ステアリング軸駆動部の横断面図である。 ステアリング軸駆動部の縦断面図である。 操向ハンドルの平面図である。 操向ハンドルのチルト動作を示す側面図である。 有人無人運転切替走行車両の制御の概略構成図である。

符号の説明

１ 有人無人運転切替走行車両
２ 車体
３ 前輪
４ 後輪
７ シート
８ 操向ハンドル
２０ 車体カバー
２１ 車体前側カバー
２１ａ フロントトップフード
２１ｂ フロントサイドフード
２２ 車体後側カバー
２２ａ リアトップフード
２２ｂ リアサイドフード
２３ 車体中央カバー
２３ａ センタトップフード
２３ｂ センタサイドフード

Claims (8)

1. 運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と、運転者が乗車しないで自動走行する無人運転と、を切り替える切替手段を有する車両であり、
   車体前側を覆う車体前側カバーと、
   車体後側を覆う車体後側カバーと、
   車体中央部の操向ハンドルと運転席を覆う車体中央カバーとを有し、
   前記車体中央カバーは着脱可能であることを特徴とする有人無人運転切替走行車両。
2. 前記車体中央カバーは、少なくとも車体前側カバーまたは車体後側カバーのいずれかとほぼ連続面を構成することを特徴とする有人無人運転切替走行車両。
3. 前記車体中央カバーは、
   前記操向ハンドルと前記運転席の上方を覆うセンタトップフードと、
   前記操向ハンドルと前記運転席の左右の側方を覆う一対のセンタサイドフードとに分割可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有人無人運転切替走行車両。
4. 少なくとも前記センタトップフードと、前記一対のセンタサイドフードのうち一方のセンタサイドフードとを着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載の有人無人運転切替走行車両。
5. 前記センタトップフードは、前後方向に延びるセンタルーフレールを有し、このセンタルーフレールの前側と後側に着脱機構を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有人無人運転切替走行車両。
6. 前記運転席は、鞍乗り型またはベンチ型であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両。
7. 前記車体後側に、前記車体中央カバーを載置可能なキャリアを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両。
8. 前記操向ハンドルがチルト可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の有人無人運転切替走行車両。

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