JP2015215280A - 小型電動車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検知対象物50に送信波を照射装置20A1,20B1,20C1から照射し、検知対象物50からの反射波を検知装置20A2,20B2,20C2で検知し、照射装置20A1,20B1,20C1及び検知装置20A2,20B2,20C2をハンドル部8、又は、前記ハンドル部8に取り付ける部品に複数配置するとともに、車両平面視、送信波が交差する向きに前記複数の照射装置20A1,20B1,20C1を配置し、かつ、交差して送信された送信波を受けて検知対象物50が反射した反射波が検知可能に前記検知装置20A2,20B2,20C2を配置した。
【選択図】図2
Description
検知対象物に送信波を照射装置から照射し、前記検知対象物からの反射波を検知装置で検知する小型電動車両に関する。
超音波センサは、前記照射装置としての超音波送信部と、前記検知装置としての超音波受信部とを備えている。そして、センサ素子を振動させることで超音波送信部から超音波を送信・照射する。
超音波は空気伝搬するとともに、障害物に当たって反射する。この反射した超音波を超音波受信部で受信・検知し、超音波が超音波送信部から送信されてから超音波受信部に受信されるまでの時間を計測する。この時間に基づいて、小型電動車両から前方の障害物までの距離を算出し、前記障害物を検知している。
このため、超音波センサで長距離を計測するには、より大きな音圧の超音波を超音波送信部から照射する必要があり、照射の指向性を絞ることでエネルギー密度を高める必要がある。従って、長距離を検知できる超音波センサは、検知エリアが狭くなるという問題がある。
また、センシングの原理から、障害物に当たって反射した超音波が超音波センサに戻らなくては超音波を超音波受信部で受信・検知することができない。
例えば、図6(a)に示すように、超音波センサ20Aの超音波送信部20A1から照射された超音波(送信波)の照射中心軸Eに対して、障害物50の表面(前面)が直交している場合、反射波である超音波は、超音波センサ20Aの超音波受信部20A2側に戻ってくる。符号Fは、反射波である超音波の照射中心軸である。
しかしながら、図6(b)に示すように、前記超音波送信部20A1から照射された超音波の照射中心軸Eと直交する方向に対して、障害物50の表面(前面)が斜めに傾斜している場合、反射波である超音波は、反射の法則により、傾斜した障害物50の表面と直交する法線Aに対して入射角αと同一角度β(反射角β、α=β)を成す方向に進み、超音波受信部20A2側に戻ってこない。そのために、反射波としての超音波を検知できず、障害物50を検知できない。図6(a),図6(b)において、符号Frは車両前方側、Rrは車両後方側である。
多くの超音波センサ20Aでは、超音波送信部20A1から送信された超音波の照射中心軸Eと直交する方向に対して超音波センサ20Aが15度以上傾くと、反射波としての超音波を超音波受信部20A2で検知することが困難である。
そこで、従来、特許文献1に開示されているように、超音波センサユニットを所定角度回動して、超音波の指向角度が最適値となるように調整する技術が提案されていた。
本発明の目的は、所定の距離だけ前方に離れた検知対象物を、より正確に検知することができる小型電動車両を提供する点にある。
検知対象物に送信波を照射装置から照射し、前記検知対象物からの反射波を検知装置で検知する小型電動車両において、
前記照射装置及び検知装置をハンドル部、又は、前記ハンドル部に取り付ける部品に複数配置するとともに、車両平面視、送信波が交差する向きに前記複数の照射装置を配置し、かつ、交差して送信された前記送信波を受けて前記検知対象物が反射した反射波が検知可能に前記検知装置を配置したことを特徴とする。(請求項1)
一例として、図4(a)に示すように、照射装置20A1(又は20B1)を、車体前方の真正面を向くように車体に配置した比較例の構造と、図4(b)に示すように、前記照射装置20A1(又は20B1)を車両前後方向に対して15度(θ=15度、数値は一例である)傾けて車体に配置した本発明の構造とを挙げて説明する。照射装置20A1(又は20B1)は、検知対象物50が正対状態から15度傾斜した状態まで計測が可能とする。符号Frは車両前方側、Rrは車両後方側である。
図4(a),図4(b)において、3個の符号50のうち、中央の符号50は、前記照射装置20A1(又は20B1)に正対状態の検知対象物、上側の符号50は、前記正対状態から−15度回転傾斜した検知対象物、下側の符号50は、前記正対状態から+15度回転傾斜した検知対象物である。
図4(a)に示す比較例の構造の場合、検知対象物50が正対状態から±15度回転傾斜しても検知対象物50を検知することができるだけである。これに対して、図4(b)に示す本発明の構造の場合、検知対象物50が前記正対状態から+15度回転した時には、車両座標上では、検知対象物50に30度の傾きが生じていることになる。従って、この例では、左右の照射装置20A1,20B1を15度回転傾斜させることで、検知対象物50が車両に対し30度傾斜していても検知対象物50を検知することができる。
また、車両平面視、送信波が交差する向きに左右の照射装置20A1,20B1を配置することで、図5に示すように、左右の照射装置20A1,20B1の取り付け角度を大きく取ることができ(θ1>θ2)、より大きく傾斜した検知対象物50の検知が可能となる。
図5において、符号44,45は、送信波が交差しないように左右の照射装置20A1,20B1を傾斜配置した場合の左右の照射装置20A1,20B1の照射中心軸である。左側の照射装置20A1の照射中心軸44は検知対象物50の左端50Aを通り、右側の照射装置20B1の照射中心軸45は検知対象物50の右端50Bを通る。
そして、符号46,47は、左右の照射装置20A1,20B1を車両前後方向に沿うように配置した場合の左右の照射装置20A1,20B1の照射中心軸である。また、符号43は、車両前後方向に沿うように配置した中央の照射装置20C1の照射中心軸である。
具体例を挙げて説明した以上の作用に加え、次の作用も奏することができる。
例えば、前記照射装置及び検知装置を車体に固定すると、照射装置及び検知装置は車体と同じ軌跡を移動する。そのために、小型電動車両が道路のカーブを旋回する場合、照射装置が正対する方向は、小型電動車両が一定時間経過後に走行する円弧状の先行軌跡(車体に対して縦軸芯周りに回転した状態の車両の前方の軌跡)とは異なる方向となる。このような状態になると、検知エリアが先行軌跡から外れて、前記先行軌跡上に位置する検知対象物を検知できなくなる。
これに対して、本発明の構成によれば、前記照射装置及び検知装置をハンドル部、又は、前記ハンドル部に取り付ける部品に左右に複数配置してある。そして、小型電動車両が道路のカーブを旋回する場合、ハンドル部は縦軸芯周りに回転して先行軌跡(小型電動車両が一定時間経過後に走行する軌跡)に正対する方向を向く。従って、ハンドル部に設けた照射装置は、ハンドル部の回転に伴って先行軌跡を向くことになり、旋回時であっても前方の検知対象物を正確に検知することができる。
さらに、ハンドル部は高所に位置するので、照射装置が高所から検知対象物を検知することができ、運転者が荷物収納カゴに大きな容積の荷物を入れて運転した場合であっても、荷物に邪魔されることなく検知対象物を正確に検知することができる。これにより、障害物検知(検知対象物検知)に対する信頼性を向上させることができる。(請求項1)
前記検知対象物の幅を自車両の幅又は前記自車両を使用する国における成人体型を基準に設定することを特徴とすると、次の作用を奏することができる。(請求項2)
前記複数の照射装置の照射中心軸を、前記検知対象物の両端部としたことを特徴とすると、次の作用を奏することができる。(請求項3)
前記照射装置を前記ハンドル部の中央部と、前記ハンドル部の両端部又は前記ハンドル部の両端部に取り付ける部品にそれぞれ配置し、
前記中央部の照射装置の照射中心軸を、前記ハンドル部の長手方向と直交する方向としたことを特徴とすると、次の作用を奏することができる。(請求項4)
検知対象物に送信波を照射装置から照射し、前記検知対象物からの反射波を検知装置で検知する小型電動車両において、
前記照射装置及び検知装置をハンドル部の中央部に配置し、
車幅方向で前記中央部の照射装置及び検知装置の両側に位置する左右一対の照射装置及び検知装置を荷物収納カゴに配置し、
車両平面視、送信波が交差する向きに前記左右一対の照射装置及び検知装置を配置し、かつ、交差して送信された前記送信波を受けて前記検知対象物が反射した反射波が検知可能に前記左右一対の検知装置を配置し、
前記荷物収納カゴに配置した前記左右一対の照射装置については、旋回時、旋回中心側の前記照射装置は照射を中止することを特徴とする。(請求項5)
しかしながら、ハンドル部の中央部にも照射装置を配置してあるから、前記旋回時に、中央部の照射装置が先行軌跡を向く。従って、旋回時であっても前方の検知対象物を正確に検知することができる。
荷物収納カゴに配置した左右一対の照射装置は前方衝突時に破損する虞があるが、照射装置をハンドル部に1つ取り付けることで、全ての照射装置が破損することを防止することができる。また、前記荷物収納カゴに配置した左右一対の照射装置については、旋回時、旋回中心側の前記照射装置が送信波の照射を中止するから、誤検知を防止することができる。
また、請求項1の作用と同一の作用を奏することができる。(請求項5)
所定の距離だけ前方に離れた検知対象物を、より正確に検知することができる小型電動車両を提供することができた。
図1(a),図1(b)に小型電動車両1を示してある。この小型電動車両1は、車体フレーム2と、左右に操舵可能な左右一対の前輪3と、車体フレーム2の後端部の左右両側に取り付けた左右一対の後輪4と、車体フレーム2の後部に設けたシート支持フレーム5と、車体フレーム2の前端部の左右中央部に立設したステアリングシャフト6とを備えている。車体フレーム2の前部には足載せプレート9を設けてある。
前記ハンドル部8は、基部31と、基部31の左右両側面に取り付けた略U字型の一対の握り32と、基部31の上面に取り付けた左右一対のバックミラー35と、基部31の上面部に設けた制御パネル36とを備えている。左右一対のバックミラー35は、ハンドル部8から斜め外側上方に立ち上がる左右一対のステー部37の上端部に各別に取り付けてある。
(1) 図1(a),図1(b)に二点鎖線で示すように、前記ハンドル部8の左右一対のバックミラー35(ハンドル部に取り付ける部品に相当)の背部に前記左側センサ20Aと右側センサ20Bを各別に取り付けてあってもよい。
この構成によれば、左側センサ20Aと右側センサ20Bを荷物収納カゴ19に取り付けることで、積戴物によって送信波としての超音波が遮断されることを回避することができる。このような利点がある一方で、小型電動車両1がカーブを曲がる旋回時に、左側センサ20Aと右側センサ20Bが前記先行軌跡Rを向かない。
しかしながら、中央センサ20Cをハンドル部8に配置してあるから、旋回時に、中央センサ20Cが先行軌跡Rを向く。従って、旋回時であっても前方の障害物50を正確に検知することができる。
荷物収納カゴ19に配置した左側センサ20Aと右側センサ20Bは前方衝突時に破損する虞があるが、中央センサ20Cをハンドル部8に1つ取り付けることで、全てのセンサ(左側センサ20Aと右側センサ20Bと中央センサ20C)が破損することを防止することができる。また、旋回時、旋回中心側の左側センサ20A又は右側センサ20Bの超音波送信部20A1,20B1が超音波の送信・照射を中止するから、誤検知を防止することができる。
この別実施形態において、次のように構成してもよい。
ハンドル切れ角をハンドル切れ角検出センサで検出する。そして、ハンドル切れ角が大きくなり、旋回中心側の左側センサ20A又は右側センサ20Bの超音波送信部20A1,20B1からの超音波の進行方向が、小型電動車両1の先行軌跡Rとは関係ない方向となった時に、前記旋回中心側の左側センサ20A又は右側センサ20Bの超音波送信部20A1,20B1からの超音波の送信・照射を中止するよう制御装置で制御する。
この別実施形態において、前記左側センサ20Aと右側センサ20Bを車体に取り付けてあってもよい。
19 荷物収納カゴ
20A1,20B1,20C1 照射装置(超音波送信部)
20A2,20B2,20C2 検知装置(超音波受信部)
35 ハンドル部に取り付ける部品(バックミラー)
37 ハンドル部に取り付ける部品(ステー部)
41,42 照射装置の照射中心軸
43 中央部の照射装置の照射中心軸
50 検知対象物(障害物)
Claims (5)
- 検知対象物に送信波を照射装置から照射し、前記検知対象物からの反射波を検知装置で検知する小型電動車両において、
前記照射装置及び検知装置をハンドル部、又は、前記ハンドル部に取り付ける部品に複数配置するとともに、車両平面視、送信波が交差する向きに前記複数の照射装置を配置し、かつ、交差して送信された前記送信波を受けて前記検知対象物が反射した反射波が検知可能に前記検知装置を配置したことを特徴とする小型電動車両。 - 前記検知対象物の幅を自車両の幅又は前記自車両を使用する国における成人体型を基準に設定することを特徴とする請求項1記載の小型電動車両。
- 前記複数の照射装置の照射中心軸を、前記検知対象物の両端部としたことを特徴とする請求項1又は2記載の小型電動車両。
- 前記照射装置を前記ハンドル部の中央部と、前記ハンドル部の両端部又は前記ハンドル部の両端部に取り付ける部品にそれぞれ配置し、
前記中央部の照射装置の照射中心軸を、前記ハンドル部の長手方向と直交する方向としたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の小型常勤車両。 - 検知対象物に送信波を照射装置から照射し、前記検知対象物からの反射波を検知装置で検知する小型電動車両において、
前記照射装置及び検知装置をハンドル部の中央部に配置し、
車幅方向で前記中央部の照射装置及び検知装置の両側に位置する左右一対の照射装置及び検知装置を荷物収納カゴに配置し、
車両平面視、送信波が交差する向きに前記左右一対の照射装置及び検知装置を配置し、かつ、交差して送信された前記送信波を受けて前記検知対象物が反射した反射波が検知可能に前記左右一対の検知装置を配置し、
前記荷物収納カゴに配置した前記左右一対の照射装置については、旋回時、旋回中心側の前記照射装置は照射を中止することを特徴とする小型電動車両。
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