JP6477575B2 - 周辺情報検出センサの配設構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池バスにおける周辺情報検出センサの配設構造に関する。

車両のルーフ上に配置された車載レーダ装置（周辺情報検出センサ）によって、車両の周辺情報を検出するようにした構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９１８０８号公報

しかしながら、ルーフ上に周辺情報検出センサと共に水素タンクが配置される自動運転システムを有する燃料電池バスの場合では、自動運転モードでの走行中に水素タンクの固定が外れた際には、その水素タンクがルーフ上を転動し、周辺情報検出センサに直撃する（当たる）おそれがある。つまり、転動した水素タンクにより、周辺情報検出センサが破損するおそれがある。

仮に、周辺情報検出センサが破損して周辺情報の検出ができなくなった場合には、自動運転モードでの走行中に水素タンクの固定が外れたことを検知しても、自動的に退避走行に移行することができなくなるため、自動運転モードが緊急停止し、燃料電池バスが道路の中央や交差点内などの不適切な場所で緊急停車することが考えられる。

そこで、本発明は、ルーフ上に周辺情報検出センサ及び水素タンクが配置されている自動運転システムを有する燃料電池バスにおいて、自動運転モードでの走行中に水素タンクの固定が外れても、その水素タンクの周辺情報検出センサへの直撃を回避できる周辺情報検出センサの配設構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の周辺情報検出センサの配設構造は、燃料電池バスのルーフ上に設けられた周辺情報検出センサと、前記周辺情報検出センサと前記ルーフ上に配置された水素タンクとの間に設けられ、該水素タンクが前記周辺情報検出センサに当たるのを阻止する補強された隔壁と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、ルーフ上に設けられた周辺情報検出センサとルーフ上に配置された水素タンクとの間に、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのを阻止する補強された隔壁が設けられている。したがって、燃料電池バスの自動運転モードでの走行中に水素タンクの固定が外れても、その水素タンクの周辺情報検出センサへの直撃が回避される。

また、請求項２に記載の周辺情報検出センサの配設構造は、請求項１に記載の周辺情報検出センサの配設構造であって、前記隔壁は、前記ルーフ上に固定されている。

請求項２に記載の発明によれば、隔壁が、ルーフ上に固定されている。したがって、隔壁が、ルーフ上に固定されていない場合に比べて、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのが効果的に阻止される。

また、請求項３に記載の周辺情報検出センサの配設構造は、請求項１又は請求項２に記載の周辺情報検出センサの配設構造であって、前記隔壁は、断面逆「Ｕ」字状に形成されている。

請求項３に記載の発明によれば、隔壁が、断面逆「Ｕ」字状に形成されている。したがって、隔壁が、断面逆「Ｕ」字状に形成されていない構成に比べて、隔壁の剛性が向上され、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのがより効果的に阻止される。

また、請求項４に記載の周辺情報検出センサの配設構造は、請求項１に記載の周辺情報検出センサの配設構造であって、前記水素タンクは、前記ルーフ上に設けられたカバー体で覆われており、前記隔壁は、前記周辺情報検出センサと対向する前記カバー体の壁部と一体化されている。

請求項４に記載の発明によれば、水素タンクが、ルーフ上に設けられたカバー体で覆われ、隔壁が、周辺情報検出センサと対向するカバー体の壁部と一体化されている。したがって、隔壁が、周辺情報検出センサと対向するカバー体の壁部と一体化されていない場合に比べて、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのが効率よく（部品点数を増加させることなく）阻止される。

また、請求項５に記載の周辺情報検出センサの配設構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の周辺情報検出センサの配設構造であって、前記水素タンクが外れたことを検知する検知手段を備えている。

請求項５に記載の発明によれば、水素タンクが外れたことを検知する検知手段を備えている。したがって、自動運転モードで走行中の燃料電池バスは、速やかに、かつ自動的に退避走行に移行される。

請求項１に係る発明によれば、燃料電池バスの自動運転モードでの走行中に水素タンクの固定が外れても、その水素タンクの周辺情報検出センサへの直撃を回避させることができる。

請求項２に係る発明によれば、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのを効果的に阻止することができる。

請求項３に係る発明によれば、隔壁の剛性を向上させることができ、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのをより効果的に阻止することができる。

請求項４に係る発明によれば、水素タンクが周辺情報検出センサに当たるのを効率よく阻止することができる。

請求項５に係る発明によれば、自動運転モードで走行中の燃料電池バスを、速やかに、かつ自動的に退避走行に移行させることができる。

第１実施形態に係る周辺情報検出センサの配設構造を備えた燃料電池バスを示す側面図である。 第１実施形態に係る周辺情報検出センサの配設構造を備えた燃料電池バスのルーフ上に配置された水素タンクと隔壁とを示す拡大斜視図である。 第１実施形態に係る周辺情報検出センサの配設構造を構成する隔壁の固定手段を示す拡大斜視図である。 第１実施形態に係る周辺情報検出センサの配設構造を備えた燃料電池バスの変形例を示す側面図である。 第２実施形態に係る周辺情報検出センサの配設構造を備えた燃料電池バスを示す側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＬＨを車体左方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る周辺情報検出センサ３０の配設構造１０について説明する。図１に示されるように、燃料電池バス１２では、乗員のスペースを確保するため、水素タンク２０がルーフ１４上に配置されている。図２に示されるように、水素タンク２０は、略円筒状の本体部の軸方向両端部がそれぞれ半球状の閉塞部材によって一体に閉塞された形状に形成されており、ルーフ１４を構成する金属製のルーフパネル１６の上面１６Ａに、その軸方向を車幅方向にして車体前後方向に複数（例えば５個）並べられて配置されている。

より具体的に説明すると、図１、図２に示されるように、ルーフパネル１６の上面１６Ａには、車幅方向に離間した左右一対の台座１８が車体前後方向に複数並んで設けられており、各台座１８の上面には、車幅方向から見た側面視で水素タンク２０の外周面とほぼ同じ曲率となる半円弧状のホルダー２４が一体的に設けられている。

ホルダー２４の前端部及び後端部には、それぞれ車体前方側及び車体後方側へ突出する矩形平板状のフランジ部２５が一体に形成されており、各フランジ部２５には、ボルト３６を挿入させるための貫通孔（図示省略）が形成されている。そして、各フランジ部２５の下面には、それぞれ各貫通孔と同軸となるウエルドナット３８（図１参照）が固着されている。

一方、水素タンク２０の外周面には、それぞれ車体前方側及び車体後方側へ突出する左右一対のブラケット２２が一体的に設けられている。各ブラケット２２は、矩形平板状に形成されており、各ブラケット２２にも、ボルト３６を挿入させるための貫通孔（図示省略）が形成されている。

したがって、水素タンク２０が台座１８に載せられると、各ブラケット２２が各ホルダー２４の各フランジ部２５に上方から重ね合わされる。これにより、各ブラケット２２の貫通孔と各フランジ部２５の貫通孔とが互いに連通され、各貫通孔にボルト３６が挿入されてウエルドナット３８に螺合されることにより、水素タンク２０が台座１８に固定される構成になっている。

また、図１に示されるように、複数の水素タンク２０よりも車体前方側におけるルーフパネル１６の上面１６Ａには、自動運転システムの一要素を構成するとともに本実施形態に係る配設構造１０の一要素を構成する周辺情報検出センサ３０が設けられている。そして、この燃料電池バス１２には、周辺情報検出センサ３０と電気的に接続されて自動運転システムの一要素を構成するコントローラ（図示省略）が設けられている。

したがって、この燃料電池バス１２は、運転者が運転しなくても、周辺情報検出センサ３０によって検出された周辺情報に基づいて、コントローラがアクセルやステアリングなどを制御することにより、自動的に走行可能になっている。なお、この燃料電池バス１２は、運転者が運転する手動運転モードと、コントローラが運転する自動運転モードと、に選択的に切り替え可能に構成されている。

また、複数の水素タンク２０と周辺情報検出センサ３０との間におけるルーフパネル１６の上面１６Ａには、本実施形態に係る配設構造１０の一要素を構成する阻止手段としての隔壁３２が固定されている。図２、図３に示されるように、隔壁３２は、金属製（又は金属に相当する高い剛性を有する樹脂製）であり、断面略逆「Ｕ」字状（断面略ハット型形状）に形成されて車幅方向に延在されている。

すなわち、隔壁３２の車幅方向の長さは、例えば水素タンク２０の軸方向の長さとほぼ同じ長さとされている（図２参照）。また、隔壁３２の下端部には、それぞれ車体前方側及び車体後方側へ張り出すフランジ部３４が一体に形成されており、各フランジ部３４には、複数の貫通孔３４Ａが車幅方向に間隔を空けて形成されている。

一方、ルーフパネル１６の下面の一部には、車幅方向に延在する断面略ハット型形状とされた金属製のルーフクロスメンバ１５が設けられており、ルーフパネル１６及びルーフクロスメンバ１５の各フランジ部１５Ａには、互いに連通する複数（貫通孔３４Ａと同数）の貫通孔１６Ｂ及び貫通孔１５Ｂが車幅方向に間隔を空けて形成されている。そして、ルーフクロスメンバ１５の各フランジ部１５Ａの下面には、各貫通孔１５Ｂと同軸となるウエルドナット３８が固着されている。

したがって、隔壁３２は、各フランジ部３４に形成された複数の貫通孔３４Ａとルーフパネル１６に形成された複数の貫通孔１６Ｂとが連通するように、ルーフパネル１６の上面１６Ａに配置された後、各貫通孔３４Ａ、各貫通孔１６Ｂ及び各貫通孔１５Ｂにボルト３６が挿入されて、ウエルドナット３８に螺合されることにより、そのルーフパネル１６の上面１６Ａに固定される構成になっている。

また、図１に示されるように、燃料電池バス１２の後部には、後輪４４を駆動するための電動モーター２６と燃料電池スタック（図示省略）が配置されている。なお、乗員のスペースを確保するため、例えば図４に示されるように、燃料電池スタック２８は、ルーフパネル１６の上面１６Ａにおける後部側に固定される構成とされていてもよい。また、ルーフパネル１６の上面１６Ａには、水素タンク２０が台座１８から外れたことを検知する異常検知センサ（図示省略）又は水素漏れ検知装置（図示省略）が配設されている。

また、ルーフパネル１６の上面１６Ａには、燃料電池バス１２の意匠面を構成する樹脂製のカバー体４０が設けられている。具体的に説明すると、カバー体４０は、ルーフパネル１６の上面１６Ａ全体を覆う大きさに形成されており、その下端部に形成されたフランジ部（図示省略）が、ルーフパネル１６の上面１６Ａにボルト締結や接着剤などによって接合されている。

つまり、このカバー体４０により、水素タンク２０（及び燃料電池スタック２８）と、隔壁３２と、周辺情報検出センサ３０と、が車体前後方向及び車幅方向から覆われる構成になっている。なお、図１、図４に示されるように、周辺情報検出センサ３０の頂部３０Ａは、カバー体４０の開口４０Ａから上方へ突出されている。

以上のような構成とされた第１実施形態に係る周辺情報検出センサ３０の配設構造１０において、次にその作用について説明する。

燃料電池バス１２が自動運転モードによって走行しているときに、ブラケット２２を固定しているボルト３６がウエルドナット３８から外れ、例えば最前の水素タンク２０が台座１８から外れると、その水素タンク２０はルーフパネル１６の上面１６Ａを転動する。しかしながら、最前の水素タンク２０と周辺情報検出センサ３０との間には、車幅方向に延在する隔壁３２が設けられているため、その水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのが効果的に阻止される。

つまり、水素タンク２０の周辺情報検出センサ３０への直撃が回避され、周辺情報検出センサ３０が水素タンク２０によって破損するのが防止される。したがって、燃料電池バス１２は、自動運転モードでの走行中に水素タンク２０の固定が外れたことを異常検知センサ（又は水素漏れ検知装置）などによって検知したときには、速やかに、かつ自動的に退避走行に移行することができる。

これにより、燃料電池バス１２の自動運転モードでの退避走行が暫く継続されるため、燃料電池バス１２が道路の中央や交差点内などの不適切な場所で緊急停車するのを回避させることができる。なお、隔壁３２が、断面略逆「Ｕ」字状に形成されていると、断面略逆「Ｕ」字状に形成されていない構成に比べて、その剛性が向上される。よって、この第１実施形態では、水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのをより効果的に阻止できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る周辺情報検出センサ３０の配設構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図５に示されるように、この燃料電池バス１２では、ルーフパネル１６の上面１６Ａに設けられるカバー体４０の車体前方側の長さが、上記第１実施形態におけるカバー体４０の車体前方側の長さよりも短くされている。すなわち、カバー体４０は、水素タンク２０（及び燃料電池スタック２８）のみを車体前後方向及び車幅方向から覆い、周辺情報検出センサ３０を覆わない形状とされている。

そして、このカバー体４０は、少なくとも周辺情報検出センサ３０の車体後方側に位置する（周辺情報検出センサ３０と車体前後方向で対向する）壁部としての前壁４２が補強されている。具体的に説明すると、少なくとも前壁４２は、その板厚が左右の側壁や後壁等の板厚よりも厚く形成されている。なお、第２実施形態では、この前壁４２が、水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのを阻止する阻止手段となっている。

以上のような構成とされた第２実施形態に係る周辺情報検出センサ３０の配設構造１０において、次にその作用について説明する。

燃料電池バス１２が自動運転モードによって走行しているときに、ブラケット２２を固定しているボルト３６がウエルドナット３８から外れ、例えば最前の水素タンク２０が台座１８から外れると、その水素タンク２０はルーフパネル１６の上面１６Ａを転動する。しかしながら、各水素タンク２０は、カバー体４０に覆われ、最前の水素タンク２０と周辺情報検出センサ３０との間には、車幅方向に延在する前壁４２が設けられているため、その水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのが効果的に阻止される。

つまり、水素タンク２０の周辺情報検出センサ３０への直撃が回避され、周辺情報検出センサ３０が水素タンク２０によって破損するのが防止される。したがって、燃料電池バス１２は、自動運転モードでの走行中に水素タンク２０の固定が外れたことを異常検知センサ（又は水素漏れ検知装置）などによって検知したときには、速やかに、かつ自動的に退避走行に移行することができる。

これにより、燃料電池バス１２の自動運転モードでの退避走行が暫く継続されるため、燃料電池バス１２が道路の中央や交差点内などの不適切な場所で緊急停車するのを回避させることができる。なお、カバー体４０は、少なくとも前壁４２が補強されて、その剛性が向上されている。したがって、この第２実施形態でも、水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのをより効果的に阻止できる。

また、この第２実施形態では、上記第１実施形態のような隔壁３２を設ける必要がなく、既存のカバー体４０の形状を適宜設計変更する（前壁４２を補強する）だけでよいため、水素タンク２０が周辺情報検出センサ３０に当たるのを効率よく（部品点数を増加させることなく）阻止できる利点もある。

以上、本実施形態に係る周辺情報検出センサ３０の配設構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る配設構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、第１実施形態における阻止手段は、隔壁３２に限定されるものではなく、図示しない柵や１本又は複数本のロッドなどで構成してもよい。

また、第１実施形態における隔壁３２の車幅方向の長さは、水素タンク２０の軸方向の長さとほぼ同じ長さとされる構成に限定されるものではなく、それより少し短く又は長く形成されていてもよい。更に、第２実施形態における前壁４２は、板厚を厚くして補強する構成に限定されるものではなく、例えば筋交いを設けるなどして補強する構成にしてもよい。また、水素タンク２０を固定する手段も、図示の固定手段に限定されるものではなく、例えば図示しないワイヤーや金属バンドなどによって固定する構成にしてもよい。

また、図１、図４に示される第１実施形態おける燃料電池バス１２では、周辺情報検出センサ３０の頂部３０Ａが、カバー体４０に形成された開口４０Ａから上方へ突出されているが、これに限定されるものではなく、周辺情報検出センサ３０全体がカバー体４０で覆われる（頂部３０Ａがカバー体４０から突出されない）構成とされていてもよい。

１０ 配設構造
１２ 燃料電池バス
１４ ルーフ
２０ 水素タンク
３０ 周辺情報検出センサ
３２ 隔壁（阻止手段）
４０ カバー体
４２ 前壁（壁部／阻止手段）

Claims (5)

1. 燃料電池バスのルーフ上に設けられた周辺情報検出センサと、
   前記周辺情報検出センサと前記ルーフ上に配置された水素タンクとの間に設けられ、該水素タンクが前記周辺情報検出センサに当たるのを阻止する補強された隔壁と、
   を備えた周辺情報検出センサの配設構造。
2. 前記隔壁は、前記ルーフ上に固定されている請求項１に記載の周辺情報検出センサの配設構造。
3. 前記隔壁は、断面逆「Ｕ」字状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の周辺情報検出センサの配設構造。
4. 前記水素タンクは、前記ルーフ上に設けられたカバー体で覆われており、
   前記隔壁は、前記周辺情報検出センサと対向する前記カバー体の壁部と一体化されている請求項１に記載の周辺情報検出センサの配設構造。
5. 前記水素タンクが外れたことを検知する検知手段を備えた請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の周辺情報検出センサの配設構造。