JP2021084606A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体において、車体から切り離された状態にて、良好に自動走行をすることができる移動体を提供する。【解決手段】移動体１は、車両１００の床下構造物を構成する本体部１０と、本体部１０に設けられる前輪１１及び後輪１２と、車体２から切り離された状態で移動体１を走行可能とするための、制御系統１３及び電気系統１４と、を備えている。また、本体部１０は車両前端部１０ａから車両後端部１０ｂにわたって扁平をなす平板状に構成される。従って、移動体１は、本体部１０の車高が全体的に低い構造のまま、車体２から切り離された状態で単独で走行することができる。本体部１０には、移動体１が自動走行を行うための情報を取得する検出部６０が設けられる。移動体１は、検出部６０で取得した情報に戻づいて、自動走行を行うことが可能となる。【選択図】図５

Description

本発明は、移動体に関する。

特許文献１には、輸送対象物を積載して輸送するトラック等の輸送車両が記載されている。この輸送車両は、車両の前側部分に運転席を有するキャブが配置されており、キャブの後方に、輸送対象物を積載する荷台が配置されている。

特開２０１４−２３７４６２号公報

近年、自動運転技術の飛躍的な進歩により、輸送車両を含む様々な車両において、上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体が考えられている。このような移動体は、車体から切り離された状態での自動走行が可能となる場合、ユーザーにとっての利用範囲が拡大することが期待される。従って、上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体において、車体から切り離された状態にて、良好に自動走行をすることができる移動体が求められていた。

本発明は、上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体において、車体から切り離された状態にて、良好に自動走行をすることができる移動体を提供することを目的とする。

本発明に係る移動体は、上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体であって、車両の床下構造物を構成する本体部と、本体部に設けられる前輪及び後輪と、車体から切り離された状態で移動体を走行可能とするための、制御系統及び電気系統と、を備え、本体部は車両前端部から車両後端部にわたって扁平をなす平板状に構成され、本体部には、移動体が自動走行を行うための情報を取得する検出部が設けられる。

本発明に係る移動体は、車両の床下構造物を構成する本体部と、本体部に設けられる前輪及び後輪と、車体から切り離された状態で移動体を走行可能とするための、制御系統及び電気系統と、を備えている。また、本体部は車両前端部から車両後端部にわたって扁平をなす平板状に構成される。従って、移動体は、本体部の車高が全体的に低い構造のまま、車体から切り離された状態で単独で走行することができる。そして、本体部には、移動体が自動走行を行うための情報を取得する検出部が設けられる。従って、移動体は、検出部で取得した情報に戻づいて、自動走行を行うことが可能となる。

検出部は、移動体の前方の画像を取得し、本体部の後端側の位置において、上側へ向かって撮影軸が傾斜した状態で配置されてよい。この場合、検出部は、本体部の前端側に設けられる場合に比して、車両前方を広い範囲にわたって撮影することができる。これにより、本体部の車高が全体的に低く、検出部を高い位置に取り付けることができない場合でも、検出部は、移動体の前方の画像を良好に取得できる。

検出部は、移動体の前方の画像を取得し、本体部には、車体を載置させる載置面よりも高い位置まで延びる高さ調整部材が設けられ、検出部は、高さ調整部材に配置されてよい。これにより、本体部の車高が全体的に低く、本体部自体が検出部を高い位置に取り付けられる場所を有さない場合でも、検出部は、高い位置から、移動体の前方の画像を良好に取得できる。

検出部は、移動体の走行をガイドするガイド情報を取得してよい。この場合、本体部の車高が全体的に低くても、検出部の取付位置の高さに関わらず、検出部は、自動走行を行うためのガイド情報を取得できる。

検出部は、移動体の走行をガイドする案内用の車両から、ガイド情報を取得してよい。これにより、移動体は、案内用の車両について行く形で、単独で自動走行を行うことができる。

検出部は、路面に設けられた位置発信器から、ガイド情報としての位置情報を取得してよい。これにより、移動体は、案内用の車両にガイドされる必要なく、単独で自動走行を行うことができる。

本体部の車体を載置させる載置面には、車体の重量を検出する重量センサが設けられてよい。この場合、移動体は、載置面に載置された車体の重量を考慮した上で、自動走行の制御を適切に行うことができる。

本発明によれば、上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体において、車体から切り離された状態にて、良好に自動走行をすることができる移動体を提供することができる。

本発明の一実施形態の移動体を用いた車両を例示する概略図である。 移動体の使用態様を示す概念図である。 移動体を示す斜視図である。 移動体のフレーム構造を示す斜視図である。 検出部の取付態様の一例を示す概略図である。 検出部の取付態様の一例を示す概略図である。 検出部の取付態様の一例を示す概略図である。 検出部の取付態様の一例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、前後方向、左右方向、及び上下方向は、それぞれ、車両進行方向、車両幅方向、及び車両上下方向を意味する。

図１は、一実施形態の移動体を用いた車両を例示する概略図である。図１に示されるように、車両１００は、移動体１と、車体２と、を備えている。

移動体１は、上側に交換可能な車体２が取り付けられることによって車両１００を構成する。移動体１は、いわゆる車両１００のシャシーを構成する構造物である。また、移動体１は、車体２から切り離された状態で走行可能である。すなわち、移動体１は、自身で制御系統及び給電系統を有しているため、車体２からの制御信号や給電を受けることなく、単独で走行可能である。移動体１は、運転者が乗車して操作しなくとも、自動運転が可能である。

車体２は、用途に応じて製作された設備機能を有しており、移動体１に架装されて用いられる。図１においては、直方体形状の車体２が例示されているが、車体２は、その他の用途等に応じて、異なる形状及び設備機能を有していてもよい。これにより、移動体１は共通にしつつ、上側の車体２を交換することによって、様々な種類の車両１００を構成することが可能となる。

上述のように、移動体１は、単独で走行可能である。従って、車体２を移動体１の元へ搬送する必要はなく、移動体１が車体２の設置場所へ移動することができる。例えば、図２に示すように、現場Ａに車体２Ａが設置されており、現場Ｂに車体２Ｂが設置されているものとする。この場合、移動体１は、現場Ａまで移動する。現場Ａでは、移動体１上に車体２Ａを取り付けることで、所定の用途を有する車両１００が完成する。当該用途に係る車両１００の利用が終了したら、現場Ａにて移動体１から車体２Ａを取り外して、当該車体２Ａを現場に戻す。次に、移動体１は、現場Ｂまで移動する。現場Ｂでは、移動体１上に車体２Ｂを取り付けることで、他の用途を有する車両１００が完成する。当該用途に係る車両１００の利用が終了したら、現場Ｂにて移動体１から車体２Ｂを取り外して、当該車体２Ｂを現場に戻す。移動体１がこのような移動と車体２の交換を繰り返すことで、一つの移動体１を用いて複数の用途の車両１００を得ることができる。

次に、図３及び図４を参照して、移動体１の構成について詳細に説明する。図３は、移動体１を示す斜視図である。図４は、移動体１のフレーム構造５０を示す斜視図である。図３に示すように、移動体１は、本体部１０と、前輪１１と、後輪１２と、制御系統１３と、電気系統１４と、を備える。

本体部１０は、車両１００の床下構造物を構成する部分である。本体部１０は車両前端部１０ａから車両後端部１０ｂにわたって扁平をなす平板状に構成される。本体部１０は、車両前後方向に延びる略長方形板状の形状を有している。すなわち、本体部１０は、トラックのキャブのように、車両前端部側において上方へ立ち上がるような部分を有しておらず、車両前側における高さと、車両後部側における高さが略一定となっている。

本体部１０は、扁平に構成されたフレーム構造５０を上下方向、前後方向、及び車幅方向からカバーで覆うことによって構成される。本体部１０は、上部カバー２１と、下部カバー２２と、前部カバー２３と、後部カバー２４と、サイドカバー２６と、を備える。上部カバー２１及び下部カバー２２は、車両前端部１０ａから車両後端部１０ｂに至るまで水平方向に平面状に広がると共に、上下方向に互いに平行となるように対向する板状部材である。上部カバー２１の上面は、車体２を取り付ける際に、当該車体２を載置させるための載置面１０ｃとなる。なお、下部カバー２２は省略されてもよい。本体部１０の前部カバー２３は、車両前端部１０ａの位置において、上部カバー２１と下部カバー２２との間で上下方向に延びる板状部材である。後部カバー２４は、車両後端部１０ｂの位置において、上部カバー２１と下部カバー２２との間で上下方向に延びる板状部材である。サイドカバー２６は、車両左右の端部の位置において、それぞれ上部カバー２１と下部カバー２２との間で上下方向に延びる板状部材である。

なお、説明の便宜上、本体部１０に対して、車両前側から順に、前部領域Ｅ１、前輪領域Ｅ２、中央領域Ｅ３、後輪領域Ｅ４、及び後部領域Ｅ５を設定する。前部領域Ｅ１は、前輪１１よりも前側の領域である。前輪領域Ｅ２は、前輪１１が設けられる領域である。中央領域Ｅ３は、前輪１１と後輪１２との間の領域である。後輪領域４は、後輪１２が設けられる領域である。後部領域Ｅ５は、後輪１２よりも後側の領域である。

フレーム構造５０は、移動体１の強度を確保して衝撃が入力された際の荷重伝達を行うための骨格部材の組み合わせによって構成される。フレーム構造５０は、主に、上部フレーム構造５１と、下部フレーム構造５２と、を備える。上部フレーム構造５１は、上部カバー２１が取り付けられ、本体部１０の上面側の強度を確保する構造である。下部フレーム構造５２は、上部フレーム構造５１から下方へ離間して対向するように設けられる。下部フレーム構造５２は、下部カバー２２が取り付けられ、本体部１０の下面側の強度を確保する構造である。

上部フレーム構造５１を構成する各骨格部材は、上部カバー２１に対応する高さ位置において、水平方向に延びるように配置される。すなわち、上部フレーム構造５１は、略同一平面内において骨格部材を組み合わせることによって構成される。これにより、上部フレーム構造５１は、本体部１０の載置面１０ｃの面剛性を高めることができる。なお、上部フレーム構造５１の一部は、上部カバー２１から上側へ露出しており、載置面１０ｃの一部を構成している。上部フレーム構造５１のうち、上部カバー２１から露出した部分には、車体２を位置決めすると共に固定するためのピン２９が設けられる。

下部フレーム構造５２も、本体部１０の下面に対応する位置にて略同一平面内にて骨格部材を組み合わせることによって構成される。上部フレーム構造５１及び下部フレーム構造５２は、各領域Ｅ１〜Ｅ５において、車幅方向両側において車両前後方向に延びる骨格部材と、当該車両前後方向に延びる骨格部材同士を車幅方向に連結する骨格部材と、を主に備える。

上部フレーム構造５１と下部フレーム構造５２は、互いに上下方向に離間して空間を形成することで、当該空間に制御系統１３及び電気系統１４のユニットを収容可能とする。また、上部フレーム構造５１と下部フレーム構造５２は、収容されたユニットを支持すると共に、各ユニットの強度を補強するための補強ブラケットとしても機能する。

左右の前輪１１は、前輪領域Ｅ２において、本体部１０の左右の縁部から上方へ突出するタイヤハウス２７にそれぞれ収容される。前輪１１は、後輪１２よりも径が大きく、載置面１０ｃよりも上方へ突出するように配置される。従って、左右のタイヤハウス２７は、載置面１０ｃよりも上方へ突出する。前輪１１は、モータ付きの車輪によって構成される。更に、左右の両方の前輪１１は、車輪及びモータに加え、サスペンション、ステアリング機構、ブレーキが一体的されたユニットとして構成される。従って、左右の前輪１１を互いに接続するシャフトなどの構造物は不要である。そのため、一対のタイヤハウス２７同士の間の領域には、載置面１０ｃより高い位置に構造物が配置されていない。すなわち、前輪領域Ｅ２においても、載置面１０ｃは他の領域Ｅ１，Ｅ３〜Ｅ５と略同一平面を形成するように平面状に広がっている。

左右の後輪１２は、後輪領域Ｅ４において、本体部１０左右の縁部に配置される。後輪１２は、前輪１１よりも小径の車輪によって構成される。後輪１２は、載置面１０ｃよりも低い位置に存在しており、当該載置面１０ｃから突出しないように配置されている。左右の両方の後輪１２は、車輪、モータ、サスペンション、ステアリング機構、ブレーキが一体的されたユニットとして構成される。

制御系統１３及び電気系統１４は、車体２から切り離された状態で移動体１を走行可能とするための機構である。本体部１０には、前部に制御系統１３が設けられ、当該制御系統１３の後側に電気系統１４が設けられる。制御系統１３は、移動体１が走行するために必要な各種制御信号を出力すると共に、車両１００となった後に、車体２側へ各種制御信号を出力する系統である。制御系統１３は、制御ユニット３１を有する。制御ユニット３１は、ＥＣＵ、メモリ、各種電子部品をケースに収容したものである。電気系統１４は、移動体１及び車体２内で用いられる電気に関わる系統である。電気系統１４は、配電ユニット３２、バッテリ３３、及び非接触給電ユニット３４を有する。配電ユニット３２は、バッテリ３３の電気を制御ユニット３１及び車体２へ配電する機器をケースに収容したものであり、いわゆるジャンクションボックスである。非接触給電ユニット３４は、非接触で、外部から給電を受けて、バッテリ３３の充電を行うユニットである。

本体部１０には、前側から後側へ向かって順に、制御ユニット３１、配電ユニット３２、バッテリ３３、及び非接触給電ユニット３４が並べられる。より詳細には、制御ユニット３１は、主に、前部領域Ｅ１に対応する位置に配置される。配電ユニット３２は、主に、前輪領域Ｅ２に対応する位置に配置される。バッテリ３３は、主に、中央領域Ｅ３に対応する位置に配置される。非接触給電ユニット３４は、主に、後輪領域Ｅ４及び後部領域Ｅ５に対応する位置に配置される。

また、制御ユニット３１、配電ユニット３２、バッテリ３３、及び非接触給電ユニット３４は、本体部１０の内部に収容される。より詳細には、制御ユニット３１、配電ユニット３２、バッテリ３３、及び非接触給電ユニット３４は、各カバー２１，２２，２３，２４，２６に囲まれる空間において、上部フレーム構造５１と下部フレーム構造５２とで挟まれた状態で配置される。なお、制御ユニット３１、配電ユニット３２、バッテリ３３、及び非接触給電ユニット３４は、上部フレーム構造５１の骨格部材で囲まれる領域において、上部カバー２１から上側へ露出している。

図５に示すように、本体部１０には、移動体１が自動走行を行うための情報を取得する検出部６０が設けられる。図５に示す例において、検出部６０は、移動体１の前方の画像を取得するカメラなどの撮影部６１によって構成される。撮影部６１は、本体部１０の後端側の位置において、上側へ向かって撮影軸ＣＬが傾斜した状態で配置される。撮影部６１は、後部領域Ｅ５に配置されているが、本体部１０の車両前後方向における中央位置よりも後端側であればどこに配置されてもよく、例えば、後輪領域Ｅ４に配置されてもよい。撮影範囲ＤＥは、本体部１０の前端の位置では、本体部１０の全長分だけ広がった状態になっている。特に、撮影軸ＣＬが上側に傾斜しているため、撮影範囲ＤＥは上側に広がった状態となっている。

また、撮影部６１は、図６に示すように取り付けられてもよい。すなわち、本体部１０には、車体２を載置させる載置面１０ｃよりも高い位置まで延びる高さ調整部材７０が設けられている。そして、撮影部６１は、高さ調整部材７０に配置される。高さ調整部材７０は、載置面１０ｃから上方へ向かって延びる。高さ調整部材７０は、前部領域Ｅ１に設けられているが、取り付ける位置は特に限定されない。撮影部６１は、自動走行を行うために必要な情報を撮影できる程度の高さ位置に配置されていればよく、ここでは、高さ調整部材７０の上端側の位置に取り付けられている。なお、本体部１０に車体２を取り付ける際には、高さ調整部材７０を取り外す。このとき、撮影部６１の配線接続などは維持したままの状態で、高さ調整部材７０と同じ高さ位置にて、車体２に撮影部６１を取り付け可能に構成されてよい。

なお、検出部６０として撮影部６１を用いる場合、レンズを自動的に掃除できる機構を設けてよい。例えば、レンズの部分を３６０°回転できるように構成し、撮影の邪魔にならない場所にレンズを拭き取る部材を配置しておく。そして、レンズが汚れた場合に回転させることによって、当該レンズが拭き取り部材を通過しながら、当該拭き取り部材によって拭き取られる。特に、図５に示す形態では、撮影部６１が低い位置に配置されており、跳ねた泥などが付着しやすいため、自動的な掃除機構は有効となる。

検出部６０は、撮影部６１以外のものを用いてよく、例えば、移動体１の走行をガイドするガイド情報を取得するものを採用してもよい。例えば、図７に示すように、検出部６０は、路面に設けられた位置発信器７２から、ガイド情報としての位置情報を取得する受信器６２であってもよい。位置発信器７２は、路面に所定のピッチで設けられており、移動体１が対応する位置発信器７２の近くを通ったときに、受信器６２に対して位置情報を送信する。これにより、移動体１は、現在の位置を把握することができる。

図８に示すように、検出部６０は、移動体１の走行をガイドする案内用の車両８０から、ガイド情報を取得する受信器６３であってもよい。案内用の車両８０は、ガイド情報を送信する送信器８１を有する。当該送信器８１は、移動体１がどのような方向、速度で走行すればよいかをガイドする情報が含まれている。移動体１は、案内用の車両８０から一定の距離を保ちつつ、ガイド情報を受信器６３で受信しながら走行する。案内用の車両８０は、複数台の移動体１を同時にガイドしてもよい。この場合、案内用の車両８０及び複数の移動体１は、図８（ａ）に示すように横並びの状態で走行してもよい。あるいは、図８（ｂ）に示すように、案内用の車両８０を先頭にして、複数の移動体１が縦列した状態で走行してもよい。なお、案内用の車両８０は、運転者の運転によって走行してもよく、自動運転によって走行してもよい。また、移動体１が案内用の車両８０の後方を走行する場合、検出部６０として撮影部６１を採用し、案内用の車両８０を撮影して、当該画像に基づいて移動体１が走行してもよい。

図３に示すように、本体部１０の車体２を載置させる載置面１０ｃには、車体２の重量を検出する重量センサ９０が設けられてよい。重量センサ９０は、ピン２９の位置に設けられる。上述のように、車体２は交換可能であるため、互いに重量の異なる車体２が載置面１０ｃに載置される。従って、重量センサ９０が車体２の重量を検出することで、移動体１は、検出した重量を考慮した上で、自動走行を行うことができる。また、重量センサ９０は、載置面１０ｃに車体２が載置されていないことも検出することができる。従って、移動体１は、車体２が載置されていないことを考慮して、自動走行することができる。

次に、本実施形態に係る移動体１の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る移動体１は、車両１００の床下構造物を構成する本体部１０と、本体部１０に設けられる前輪１１及び後輪１２と、車体２から切り離された状態で移動体１を走行可能とするための、制御系統１３及び電気系統１４と、を備えている。また、本体部１０は車両前端部１０ａから車両後端部１０ｂにわたって扁平をなす平板状に構成される。従って、移動体１は、本体部１０の車高が全体的に低い構造のまま、車体２から切り離された状態で単独で走行することができる。そして、本体部１０には、移動体１が自動走行を行うための情報を取得する検出部６０が設けられる。従って、移動体１は、検出部６０で取得した情報に戻づいて、自動走行を行うことが可能となる。

検出部６０は、移動体１の前方の画像を取得し、本体部１０の車両後端部１０ｂ側の位置において、上側へ向かって撮影軸ＣＬが傾斜した状態で配置されてよい。この場合、検出部６０は、本体部１０の車両前端部１０ａ側に設けられる場合に比して、車両前方を広い範囲にわたって撮影することができる。すなわち、撮影範囲ＤＥは、撮影部６１から遠くなるほど広くなる。従って、車両前端部１０ａ側に撮影部６１が設けられる場合、撮影範囲ＤＥは、当該車両前端部１０ａを基点として、広がり始めるため、車両前方に存在する構造物のうち、高い位置に存在する構造物を撮影範囲ＤＥに入れることができない可能性がある。その一方、車両後端部１０ｂ側の撮影部６１の撮影範囲ＤＥは、本体部１０の全長分だけ広くなる。すなわち、撮影範囲ＤＥは、車両前端部１０ａの位置では、すでにある程度広がった状態となっており、車両前方へ向かって更に広がる。従って、車両前方に存在する構造物のうち、高い位置に存在する構造物も、撮影範囲ＤＥに入れることが可能となる。以上より、本体部１０の車高が全体的に低く、検出部６０の撮影部６１を高い位置に取り付けることができない場合でも、検出部６０は、移動体１の前方の画像を良好に取得できる。

検出部６０は、移動体１の前方の画像を取得し、本体部１０には、車体２を載置させる載置面１０ｃよりも高い位置まで延びる高さ調整部材７０が設けられ、検出部６０は、高さ調整部材７０に配置されてよい。これにより、本体部１０の車高が全体的に低く、本体部１０自体が検出部６０を高い位置に取り付けられる場所を有さない場合でも、検出部６０は、高い位置から、移動体１の前方の画像を良好に取得できる。

検出部６０は、移動体１の走行をガイドするガイド情報を取得してよい。この場合、本体部１０の車高が全体的に低くても、検出部６０の取付位置の高さに関わらず、検出部６０は、自動走行を行うためのガイド情報を取得できる。

検出部６０は、移動体１の走行をガイドする案内用の車両から、ガイド情報を取得してよい。これにより、移動体１は、案内用の車両８０について行く形で、単独で自動走行を行うことができる。

検出部６０は、路面に設けられた位置発信器７２から、ガイド情報としての位置情報を取得してよい。これにより、移動体１は、案内用の車両８０にガイドされる必要なく、単独で自動走行を行うことができる。

本体部１０の車体を載置させる載置面１０ｃには、車体の重量を検出する重量センサ９０が設けられてよい。この場合、移動体１は、載置面１０ｃに載置された車体２の重量を考慮した上で、自動走行の制御を適切に行うことができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の移動体１の構成は一例に過ぎず、全体的な形状、骨格部材の構造、各カバーの構造、本体部１０の内部の部品の配置等は、本発明の趣旨を超えない範囲で、適宜変更可能である。

１…移動体、２…車体、１０…本体部、１１…前輪、１２…後輪、１３…制御系統、１４…電気系統、６０…検出部、７０…高さ調整部材、７２…位置発信器、８０…案内用の車両、９０…重量センサ、１００…車両。

Claims (7)

1. 上側に交換可能な車体が取り付けられることによって車両を構成する移動体であって、
   前記車両の床下構造物を構成する本体部と、
   前記本体部に設けられる前輪及び後輪と、
   前記車体から切り離された状態で前記移動体を走行可能とするための、制御系統及び電気系統と、を備え、
   前記本体部は車両前端部から車両後端部にわたって扁平をなす平板状に構成され、
   前記本体部には、前記移動体が自動走行を行うための情報を取得する検出部が設けられる、移動体。
2. 前記検出部は、前記移動体の前方の画像を取得し、前記本体部の前記車両後端部側の位置において、上側へ向かって撮影軸が傾斜した状態で配置される、請求項１に記載の移動体。
3. 前記検出部は、前記移動体の前方の画像を取得し、
   前記本体部には、前記車体を載置させる載置面よりも高い位置まで延びる高さ調整部材が設けられ、
   前記検出部は、前記高さ調整部材に配置される、請求項１又は２に記載の移動体。
4. 前記検出部は、前記移動体の走行をガイドするガイド情報を取得する、請求項１〜３の何れか一項に記載の移動体。
5. 前記検出部は、前記移動体の走行をガイドする案内用の車両から、前記ガイド情報を取得する、請求項４に記載の移動体。
6. 前記検出部は、路面に設けられた位置発信器から、前記ガイド情報としての位置情報を取得する、請求項４に記載の移動体。
7. 前記本体部の前記車体を載置させる載置面には、前記車体の重量を検出する重量センサが設けられる、請求項１〜６の何れか一項に記載の移動体。
   

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