JP2018186859A - 車両 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、近年では、電動モータなどにより自走可能な車椅子などのパーソナルモビリティが提案され始めている。
このために、たとえば特許文献1、2において車椅子の例があるように、人がパーソナルモビリティに乗車したまま自動車などの車両へ乗り込むことができるようにすることが大切であると考えられる。
したがって、車両のシートが一体化して設けられる場合のように、サブモビリティに乗車したまま車両に乗り込んだ乗員の乗り心地を向上させることは容易でない。
よって、車体の振動や車体への入力を衝撃吸収部で緩和して、サブモビリティに乗車したまま車両に乗り込んだ乗員の乗り心地を向上させることができる。
図1は、本発明に適用したサブモビリティ50の一例の概観図である。
図1に示すように、サブモビリティ50は、卵型のボディ51を有する。ボディ51の内側には、乗員が着座するシート52が配置される。シート52の左右両側にはアームレスト53が配置される。アームレスト53の先端には、操作レバー54が配置される。また、ボディ51の下部には、複数の車輪55が設けられる。
図2に示すように、図1のサブモビリティ50には、電力系回路として、副受電部61、副充電器62、副バッテリ63、副コンバータ64、複数の車輪55を駆動する副動力モータ65、副制動モータ66、副操舵モータ67、副設備機器68、が設けられる。
副コンバータ64は、副バッテリ63の蓄電電力を変換して、副動力モータ65、副制動モータ66、副操舵モータ67、および副設備機器68といった負荷機器へ供給する。
副動力モータ65が駆動されることにより、複数の車輪55が回転し、サブモビリティ50は前進または後退できる。
副操舵モータ67が駆動されることにより、車輪55の向きが変更され、サブモビリティ50は左右に展開できる。
副制動モータ66が駆動されることにより、複数の車輪55の回転が制動される。これにより、サブモビリティ50は停止できる。
このようにサブモビリティ50は、副受電部61から供給される電力により充電された副バッテリ63の蓄電電力を用いて、乗員をシート52に乗せて走行できる。
副電力制御部72は、副電力監視部71からの情報に基づいて、副充電器62、副コンバータ64を制御する。たとえば副受電部61に電源コードが接続されて副充電器62により副バッテリ63を充電可能な状態である場合、副バッテリ63の電圧が所定の最高電圧となるまで副充電器62による充電を制御する。副バッテリ63の電圧が所定の最低電圧より低い場合には、副コンバータ64による電力変換を停止させる。所定の最低電圧より少し高い電圧以下になると、副コンバータ64が各負荷機器へ供給する電力を減らす。副電力制御部72は、これらの電力制御状態および副バッテリ63の状態についての情報を、副ルート生成部78および副自動運転部79へ適宜に又は周期的に通知する。
副入力部74は、乗員の操作が入力されるデバイスであり、たとえば上述した操作レバー54を有する。
副通信部75は、他のデバイスたとえば自動車1の主通信部35との間で通信し、データを送受する。また、基地局と通信することにより、基地局の位置情報を取得できる。
副表示部76は、たとえばタッチパネル式液晶デバイスである。このタッチパネルは、副入力部74の一部として機能し得る。
副センサ部77は、サブモビリティ50の位置、速度、周囲環境などを検出するものである。
副ルート生成部78は、たとえば目的地などが入力されることにより、サブモビリティ50の現在位置から目的地までの巡回経路を生成する。
副自動運転部79は、たとえば生成された巡回経路にしたがって副動力モータ65、副制動モータ66および副操舵モータ67へ制御信号を出力する。これにより、サブモビリティ50は、巡回経路をたどって目的地まで自動的に移動することができる。
このために、人がサブモビリティ50に乗車したまま自動車1などの車両へ乗り込むことができるようにすることが大切であると考えられる。
また、このように自動車1へサブモビリティ50が乗り込む場合、好ましくは、乗車したサブモビリティ50を自動車1内で充電できるようにするとよい。これにより、乗員は、十分な充電がなされていない状態にあるサブモビリティ50に乗車して移動を開始し、自動車1内でサブモビリティ50を充電できる。そして、自動車1から降車した後には十分に充電されたサブモビリティ50を用いて目的地まで移動したり、目的地において移動したりできる。このような付加価値により、サブモビリティ50と自動車1とが有機的に結合した次世代交通システムの利便性が高まり、その利用促進が期待できる。
したがって、一般的な自動車1においてシートを一体化して設計する場合のように、サブモビリティ50に乗車したまま車両に乗り込んだ乗員の乗り心地を向上させることは容易でない。
このように、サブモビリティ50に乗車したまま自動車1に乗り込む乗員の乗り心地を向上させることが求められる。
図3の自動車1は、乗車室2を有する車体3、車体3の下部に設けられる車輪4、を有する。そして、乗車室2には、4台のサブモビリティ50が2台ずつ2列で乗車している。
また、図3には、車体3の床面に設けられた主受電コイル12と、自動車1が走行可能な道路の路面の走行レーン100に設けられた送電コイル101と、が図示されている。送電コイル101は、路面の走行レーン100を走行している自動車1に非接触に電力を供給できる。主受電コイル12は、自動車1の外にある送電コイル101からの電力供給を受ける。
図4に示すように、図3の自動車1には、電力系回路として、主受電コネクタ11、主受電コイル12、主充電器13、主バッテリ14、主コンバータ15、複数の車輪4を駆動する主動力モータ16、主制動モータ17、主操舵モータ18、主設備機器19、主給電部20、が設けられる。
主コンバータ15は、主バッテリ14の蓄電電力を変換して、主動力モータ16、主制動モータ17、主操舵モータ18、主設備機器19、および主給電部20といった負荷機器へ供給する。主コンバータ15は、主受電コネクタ11や主受電コイル12へ供給された電力又は主バッテリ14の蓄電電力を給電コネクタへ供給する。
主給電部20は、電源コードなどにより、積載したサブモビリティ50の副受電部61と接続される。積載したサブモビリティ50に対して自動車1の電力を供給するために用いられる。
主動力モータ16が駆動されることにより、複数の車輪4が回転し、自動車1は前進または後退できる。
主操舵モータ18が駆動されることにより、車輪4の向きが変更され、自動車1は左右に展開できる。
主制動モータ17が駆動されることにより、複数の車輪4の回転が制動される。これにより、自動車1は停止できる。
このように自動車1は、主受電コイル12または主受電コネクタ11から供給される電力により充電された主バッテリ14の蓄電電力を用いて、サブモビリティ50を乗せて走行できる。
主電力制御部32は、主電力監視部31からの情報に基づいて、主充電器13、主コンバータ15を制御する。主電力制御部32は、主コンバータ15による主給電部20を通じたサブモビリティ50への給電を制御する。たとえば主受電コネクタ11に電源コードが接続されて主充電器13により主バッテリ14を充電可能である場合、主バッテリ14の電圧が所定の最高電圧となるまで主充電器13による充電を制御する。
主入力部34は、乗員の操作が入力されるデバイスである。
主通信部35は、他のデバイスたとえばサブモビリティ50の副通信部75との間で通信し、データを送受する。また、基地局と通信することにより、基地局の位置情報を取得できる。
主表示部36は、たとえばタッチパネル式液晶デバイスである。このタッチパネルは、主入力部34の一部として機能し得る。タッチパネル式液晶デバイスは、たとえば乗車室2の前面に配置される。これにより、複数のサブモビリティ50に乗車した乗員は、共通の表示を閲覧することができる。
主センサ部37は、自動車1の位置、速度、周囲環境などを検出するものである。
主ルート生成部38は、たとえば目的地などが入力されることにより、自動車1の現在位置から立寄地などまでの巡回経路を生成する。立寄地は、目的地と同一であっても、目的地の近くの駐車可能な場所であってもよい。
主自動運転部39は、たとえば生成された巡回経路にしたがって主動力モータ16、主制動モータ17および主操舵モータ18へ制御信号を出力する。これにより、自動車1は、巡回経路をたどって目的地まで自動的に移動することができる。
図5は、本発明の第1実施形態の自動車1におけるサブモビリティ50の積載構造の説明図である。図5(A)は左側面図、図5(B)は平面図である。
図5において、自動車1の車体3の乗車室2の床面には、プラットフォーム81が設けられる。
プラットフォーム81は、たとえば高剛性を有する金属製の板材で構成される。
プラットフォーム81の上には、プラットフォーム81に乗ったサブモビリティ50の車輪55を挟んで固定する固定部82が設けられる。これにより、プラットフォーム81の上にサブモビリティ50が固定される。
サブモビリティ50の副受電部61はボディ51から下に突出し、サブモビリティ50が固定された状態で主給電部20と接触または近接し、主給電部20との間で電力を送受可能な状態になる。
これにより、車体3とプラットフォーム81との間に、衝撃吸収シート83が設けられる。プラットフォーム81は、車体3の骨格部材から浮いた状態に設けられる。
よって、たとえば自動車1のエンジンなどによる振動は、衝撃吸収シート83を通じて、プラットフォーム81およびサブモビリティ50に伝わる。サブモビリティ50に乗車したまま自動車1に乗り込む乗員には、振動が伝わり難くなる。
その結果、車体3の振動や車体3への入力を衝撃吸収シート83で緩和して、サブモビリティ50に乗車したまま自動車1に乗り込む乗員の乗り心地を向上させることができる。
よって、サブモビリティ50はプラットフォーム81に一体化して重くなり、車体3からサブモビリティ50へ伝わる振動の影響を受け難くなる。これに対して、仮にたとえばサブモビリティ50だけで衝撃を吸収する場合と比べて、サブモビリティ50に乗車したまま自動車1に乗り込む乗員に伝わる振動の大きさを抑えることが期待できる。
これにより、サブモビリティ50に乗車したまま車両に乗り込む乗員に伝わる振動を抑えることが期待できる。
次に、本発明の第2実施形態に係る自動車1について説明する。
第1実施形態と同様のものについては、第1実施形態と同じ名前を使用して、第1実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第1実施形態との相違点について説明する。
図6において、プラットフォーム81と車体3との間には、衝撃吸収性能を有する複数のサスペンション86が配置される。プラットフォーム81は、複数のサスペンション86により、車体3から浮かせて保持される。
複数のサスペンション86は、たとえばプラットフォーム81の前側、後側、右側、および左側において斜め上向きの姿勢で、プラットフォーム81と車体3との間に取り付けられる。前側のサスペンション86と、後側のサスペンション86とは、互いに斜めに向かい合う。右側のサスペンション86と、左側のサスペンション86とは、互いに斜めに向かい合う。
よって、プラットフォーム81の上に固定されるサブモビリティ50に乗り込む乗員に対して、車体3の振動が伝わり難くなる。
よって、車体3の下からの路面からの突き上げといった比較的大きな入力が、サブモビリティ50に乗車したまま自動車1に乗り込む乗員に伝わり難くなる。
しかも、前後方向および左右方向においては、より少ない本数のサスペンション86により振動や力を吸収するので、車体の挙動に対するサブモビリティの挙動の遅れなどを抑制でき、車両の走行中の乗り心地を違和感が少ない快適なものとすることができる。路面の突き上げが乗員に伝わり難くなる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る自動車1について説明する。
第1実施形態と同様のものについては、第1実施形態と同じ名前を使用して、第1実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第1実施形態との相違点について説明する。
図7において、プラットフォーム81と車体3との間には、衝撃吸収性能を有する複数のアクティブサスペンション87が配置される。プラットフォーム81は、複数のアクティブサスペンション87により、車体3から浮かせて保持される。
複数のアクティブサスペンション87の一部は、プラットフォーム81の前側、後側、右側、および左側において、車体3の前後左右方向に沿って略水平な姿勢で設けられる。
複数のアクティブサスペンション87の残部は、プラットフォーム81の下側において、車体3の上下方向に沿って略垂直な姿勢で設けられる。
複数のアクティブサスペンション87は、プラットフォーム81と車体3との間において互いに異なる向きに分けて設けられる。
図8には、三軸姿勢センサ88、安定化制御部89、複数のアクチュエータ90が図示されている。
三軸姿勢センサ88は、車体3に作用する外力などを、車体3の前後方向、左右方向、および上下方向の3軸方向に分けて検出する。
アクチュエータ90は、アクティブサスペンション87の伸縮特性やダンパ特性などを変更する。伸縮特性やダンパ特性を変更することにより、アクティブサスペンション87の衝撃吸収性能が変化する。
安定化制御部89は、三軸姿勢センサ88により検出される外力などに基づいて、複数のアクチュエータ90を制御する。なお、安定化制御部89は、図4のCPU40において実現されてよい。この場合、三軸姿勢センサ88および複数のアクチュエータ90は、CPU40に接続される。
これにより、複数のアクティブサスペンション87の衝撃吸収性能は、可変制御される。車体3の前後方向、左右方向、および上下方向のそれぞれについて個別に衝撃吸収性能を可変させることができる。
図9に示すように、安定化制御部89は、三軸姿勢センサ88の上下方向の検出値に基づいて、車体3に対して下から上へ向かう突き上げ力の入力があるか否かを判断する(ステップST1)。
そして、突き上げ力の入力がある場合、安定化制御部89は、上下方向に沿って設けられたアクティブサスペンション87の衝撃吸収性能を上げるために、対応するアクチュエータ90を制御する。これにより、上下方向に沿って設けられたアクティブサスペンション87は、上下に伸縮し易くなる(ステップST2)。
その後、安定化制御部89は、突き上げ入力が終了したか否かを判断する(ステップST3)。
そして、突き上げ入力が継続して発生して終了していない場合、安定化制御部89は、アクティブサスペンション87を上下に伸縮し易くする制御を継続する(ステップST4)。
これに対し、突き上げ入力が終了した場合、安定化制御部89は、アクチュエータ90を制御してアクティブサスペンション87を元の伸縮特性に戻す。
よって、たとえば車体3の下の路面からの大きな突き上げがある場合には、上下方向の振動または入力に対して伸縮し易くして、乗員に伝わる力を緩和できる。
しかも、車体3の下の路面からの大きな突き上げがない場合には、特性を戻して、車体3の挙動に対するプラットフォーム81およびサブモビリティ50の挙動の遅れを抑制できる。
その結果、安定性と衝撃吸収性能とを高いレベルで両立でき、自動車1の走行中の乗り心地を違和感が少ない快適なものにできる。
Claims (6)
- 人が乗車した状態のサブモビリティを積載可能な車体と、
積載した前記サブモビリティを固定する固定部と、
前記固定部と前記車体との間に設けられる衝撃吸収部と、
を有する、車両。 - 前記車体に設けられた乗車室の床面には、前記車体とは別体にプラットフォームが設けられ、
前記固定部は、前記プラットフォームに取り付けられて前記サブモビリティを前記プラットフォームに固定し、
前記衝撃吸収部は、前記車体と前記プラットフォームとの間に設けられる、
請求項1記載の車両。 - 前記衝撃吸収部は、衝撃吸収材または低剛性材を用いて形成されている、
請求項1または2記載の車両。 - 前記衝撃吸収部は、衝撃吸収性能を有するサスペンションを用いて構成されている、
請求項1または2記載の車両。 - 前記衝撃吸収部は、前記車体の上下左右前後の方向の中の、少なくとも上下方向の振動または入力に対する衝撃吸収性能が、他の方向に対する衝撃吸収性能より高い、
請求項1から4のいずれか一項記載の車両。 - 前記衝撃吸収部は、前記固定部と前記車体との間において異なる向きで設けられた複数のアクティブサスペンションにより構成され、
複数の前記アクティブサスペンションは、少なくとも上下方向の振動または入力に対する衝撃吸収性能を変化させる、
請求項5記載の車両。
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KR102497319B1 (ko) * | 2021-11-30 | 2023-02-07 | (사)한국지체장애인협회 | 휠체어 이용 장애인의 모바일 장치를 이용한 운전자 없는 자율주행차량의 휠체어 탑승 고정장치 |
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2017
- 2017-04-28 JP JP2017089157A patent/JP6878127B2/ja active Active
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KR102497319B1 (ko) * | 2021-11-30 | 2023-02-07 | (사)한국지체장애인협회 | 휠체어 이용 장애인의 모바일 장치를 이용한 운전자 없는 자율주행차량의 휠체어 탑승 고정장치 |
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