JP7063986B2 - 鞍乗型車両 - Google Patents

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Description

本発明は、鞍乗型車両、主にその車体前方構造に関する。
四輪車の一例として、加速、制動等の運転操作の一部または全部をECU(電子制御ユニット)側で行うこと、即ち運転支援が可能なものが提案されている(特許文献1)。特許文献1によれば、車体の周囲には、例えばカメラ、レーダ等、複数の運転支援用センサが配置され、上記運転支援は、それら運転支援用センサによる四輪車の走行環境の検出結果に基づいて実現される。
特開2017-19308号公報 特開2012-176755号公報
一般に、自動二輪車等の鞍乗型車両は車両構成部品を配置するスペースを確保することが難しい(特許文献2参照)。そのため、上記運転支援が可能な構成を鞍乗型車両に適用する場合には、この鞍乗型車両に運転支援用センサをどのように設置するか考慮する必要がある。
本発明は、鞍乗型車両への運転支援用センサの設置を比較的簡素な構成で実現することを目的とする。
本発明の一つの側面は鞍乗型車両に係り、前記鞍乗型車両は、ヘッドパイプおよび該ヘッドパイプから後方に延設されたメインフレームを含む車体フレームと、前記車体フレームの前方に設けられたヘッドライトユニットと、前記ヘッドライトユニットを取り囲み且つ外装パネルのうちの前方部を形成するアッパカウルと、を備える鞍乗型車両であって、前記車体フレームの前方において前記アッパカウルを支持可能となるように前記車体フレームに対して固定された支持ステーと、前記ヘッドライトユニットの下方において前記支持ステーに対して固定された運転支援用センサと、を更に備え、正面視において、前記ヘッドライトユニットのハウジングの下縁部には上方に陥凹した陥凹部が設けられており、前記運転支援用センサは少なくとも上方部が該陥凹部内に収容されるように固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、運転支援用センサを鞍乗型車両に適切に設置可能となる。
実施形態に係る鞍乗型車両の構成の例を説明するための右側面図である。 鞍乗型車両の内部構成の例を説明するための右側面図である。 ヘッドライトユニットの構成の例を説明するための図である。 ヘッドライトユニットの構成の例を説明するための図である。 段差通過時の鞍乗型車両の態様を説明するための図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。尚、各図は、実施形態の構造ないし構成を示す模式図であり、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、各図において、同一の部材または同一の構成要素には同一の参照番号を付しており、以下、重複する内容については説明を省略する。
図1は、実施形態に係る鞍乗型車両1の構造例を示す右側面図である。図中には、構造の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を示す(後述の他の図においても同様とする。)。X方向は車体前後方向に対応し、Y方向は車幅方向ないし車体左右方向に対応し、また、Z方向は車体上下方向に対応する。本明細書において、前/後、左/右(側方)、上/下等の表現は、車体を基準とした相対的な位置関係を示す。例えば、「前」、「前方」等の表現は+X方向に対応し、「後」、「後方」等の表現は-X方向に対応する。
鞍乗型車両1は、ライダー(運転者)が車体10に跨って運転するタイプの車両であり、本実施形態では、ライダーが着座可能なシートSH、並びに、前輪FWおよび後輪RWを備える自動二輪車とする。鞍乗型車両1は、パワーユニット11、車体フレーム12、操作機構13、フロントフォーク14、及び、スイングアーム15を更に備える。パワーユニット11は、本実施形態では駆動輪である後輪RWを駆動するための動力(回転)を発生する。パワーユニット11の例としては内燃機関(エンジン)が用いられるが、他の例として三相誘導モータ等の電動モータが用いられてもよい。また、ここでは詳細な説明を省略するが、鞍乗型車両1は、パワーユニット11の動力を変速するための変速機を更に備えうる。
車体フレーム12は、ヘッドパイプ121、メインフレーム122、ピボットフレーム123、シートフレーム124、リアフレーム125、ダウンフレーム126、及び、ロアフレーム127を含む。ヘッドパイプ121は、ブレーキレバー、ウィンカスイッチ等の操作機構13が設けられたハンドルバーを回動可能に支持する。フロントフォーク14は、左右一対設けられて前輪FWを回転自在に支持しており、ライダーは、このハンドルバーを回動させることで、フロントフォーク14を介して前輪FWの向きを変え、操舵操作を行うことができる。
メインフレーム122は、ヘッドパイプ121から車体後方に向かって延設される。ピボットフレーム123は、メインフレーム122の後方部から車体下方に向かって延設される。スイングアーム15は、後輪RWを回転自在に支持すると共にピボットフレーム123に揺動可能に支持される。
シートフレーム124は、メインフレーム122の後方部から車体後方に向かって延設され、シートSHに加わる荷重を支持する。リアフレーム125は、ピボットフレーム123から車体後方に向かって延設され、シートフレーム124と共にシートSHに加わる荷重を支持する。尚、シートフレーム124およびリアフレーム125には、それらの強度向上のため、所定の補強材(トラスフレーム)が架設されてもよい。
ダウンフレーム126は、本実施形態では、ヘッドパイプ121から後下方に向かって延設される。他の実施形態として、ダウンフレーム126は、メインフレーム122の上端部から後下方に向かって延設されてもよい。尚、メインフレーム122およびダウンフレーム126には、それらの強度向上のため、所定の補強材が架設されてもよい。ロアフレーム127は、ダウンフレーム126の下方部から後方に向かって(ピボットフレーム123まで)延設される。
図1では側面視のため不図示とするが、メインフレーム122、ピボットフレーム123、シートフレーム124、リアフレーム125、ダウンフレーム126、及び、ロアフレーム127は、それぞれ、左右一対設けられる。このような構成により、車体10内の車両構成部品の個々は上述の車体フレーム12の対応部位に対して固定され、車体10内で保持されうる。例えば、パワーユニット11は、平面視(Z方向の視点)で左右一対のメインフレーム122の間、かつ、側面視(Y方向の視点)でメインフレーム122、ピボットフレーム123、ダウンフレーム126およびロアフレーム127の間に保持されうる。
詳細については後述とするが、鞍乗型車両1は、前輪FWの上方にフロントフェンダ16を更に備える。
図2は、鞍乗型車両1の車体前方構造20を説明するための模式図である。図中においては車体前方構造20の内部構成を分かりやすくするため、車体前方構造20の外形を破線で図示するものとする。車体前方構造20は、ヘッドライトユニット201、アッパカウル202、ステアリングステム203、運転支援用センサ204、支持ステー205、取付部材206、及び、外部通信用アンテナ207を含む。
ヘッドライトユニット201は、鞍乗型車両1の前方を照射する灯体であり、その外形を一点鎖線で図示する。ヘッドライトユニット201は、例えば、光源としてのLED(Light Emitting Diode)素子、及び、LED素子を駆動するLEDドライバを含む他、LED素子の発光光を所望の方向に導くためのリフレクタ及び/又は導光体を含みうる。ヘッドライトユニット201は、単にヘッドライトと称されてもよい。
アッパカウル202は、鞍乗型車両1の外装パネルのうちの前方部を形成し、ヘッドライトユニット201を取り囲むように設けられる。アッパカウル202は、フロントカウル、フロントカバー等とも称されうる。
ステアリングステム203は、上方部のトップブリッジおよび下方部のボトムブリッジにより、ヘッドパイプ121の両側方において左右一対のフロントフォーク14を固定する。ステアリングステム203は、ヘッドパイプ121に対して回動可能に固定され、前述のとおり、ライダーは、操作機構13のハンドルバーを回動させることで、フロントフォーク14を介して前輪FWの向きを変えて操舵操作を行うことができる。
運転支援用センサ204は、車両前方の走行環境を監視ないし検出するための監視装置ないし検出装置であり、ADAS(Advanced Driver Assistance System)センサ等とも称される。運転支援用センサ204の例としては、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサを備えるカメラ(撮像装置)、ミリ波レーダやレーザレーダ(いわゆるLiDAR(Light Detection And Ranging))等のレーダ(測距装置)が挙げられる。詳細については後述とするが、本実施形態では、運転支援用センサ204はヘッドライトユニット201の下方に配置される。
運転支援用センサ204により得られる上記走行環境の例としては、鞍乗型車両1周辺における歩行者、他車両、障害物等の所定のオブジェクトの有無、走行中の道路の延設方向等が挙げられる。ここでは詳細な説明を省略するが、鞍乗型車両1は、CPU及びメモリを含むECU(電子制御ユニット)を更に備えており、運転支援用センサ204により得られた上記走行環境に基づいて、運転支援を行う。運転支援は、加速、制動等の運転操作の一部または全部をライダーの代わりにECUが行うことをいい、その例として、車速維持走行制御(アダプティブクルーズコントロール(ACC))、車線維持走行制御(レーンキープアシスト(LKAS))等が挙げられる。
支持ステー205は、本実施形態では側面視において略C字状の棒状部材であり、車体前方構造20の車両構成部品を支持し、本実施形態では、車体前方構造20内においてヘッドライトユニット201を支持する。そして、本実施形態においては、前述のアッパカウル202は、このヘッドライトユニット201に取り付けられ、これにより例えばアッパカウル202の取付性を向上させると共に比較的簡便に車体10の意匠性を向上させることが可能となる。
支持ステー205は、基部2051、端部2052、端部2053および延出部2054を含み、基部2051により車体フレーム12に対して固定され、本実施形態では、ヘッドパイプ121に対して固定される。端部2052はヘッドパイプ121から前方に向かって延設され、また、端部2053はヘッドパイプ121から上方に向かって延設される。両端部2052及び2053の間にはヘッドライトユニット201等の車両構成部品が支持され、例えば、ヘッドライトユニット201は、端部2052および延出部2054において締結により固定され、支持される。
取付部材206は、運転支援用センサ204を支持ステー205に取り付けるための板状部材であり、端部2052から前下方に延出して固定され、前述の運転支援用センサ204は、この取付部材206に対して固定される。このような構成により、運転支援用センサ204はヘッドライトユニット201の下方において支持ステー205に対して固定されることとなる。
前述のとおり、端部2052はヘッドパイプ121から前方に延設される。そのため、運転支援用センサ204は、車体10における比較的前方に配置されることとなり、その指向範囲(検出範囲)がヘッドライトユニット201やアッパカウル202に妨げられることもない。よって、運転支援用センサ204の指向範囲を適切に確保することが可能となる。
尚、取付部材206は、運転支援用センサ204を載置して締結することが可能となるよう板状としたが、棒状あるいは筒状であってもよい。また、取付部材206は、端部2052に対して溶接により固定されてもよいし、締結により固定されてもよい。また、取付部材206は、運転支援用センサ204を下方からの飛石等から保護するためのガード部材としても機能しうる形状を有するとよい。
外部通信用アンテナ207は、鞍乗型車両1が車車間通信、路車間通信等、外部通信を行うのに用いられ、例えばC-ITS(Cooperative Intelligent Transport System(協調型高度道路交通システム))の利用に用いられる。例えば、前述のECU或いは他のECUは、外部通信用アンテナ207を用いて外部通信を行い、その結果に基づいてライダーに対して渋滞情報の提供や推奨走行経路の提案等を行うことができる。
外部通信用アンテナ207の例としては、ポール型やフィン型等、態様な形状のアンテナを使用可能であるが、外部通信用アンテナ207は、電磁干渉の低減のため、運転支援用センサ204から離間して配置されるとよい。本実施形態では、外部通信用アンテナ207は、ヘッドライトユニット201の上方に配置され、即ち、ヘッドライトユニット201に対して運転支援用センサ204の反対側に配置される。外部通信用アンテナ207は、例えば接着部材や締結部材を用いてヘッドライトユニット201の上に固定されてもよいが、更に上方に配置されてもよい。例えば、外部通信用アンテナ207は、支持ステー205に対して固定されてもよいし、或いは、操作機構13と共にハンドルバーに対して固定されてもよい。
図3Aは、ヘッドライトユニット201の一例を示す正面図である。正面視(X方向の視点)において、ヘッドライトユニット201のハウジング201Hには陥凹部201aが設けられる。陥凹部201aは、ハウジング201Hの下縁部から上方に向かって陥凹した形状で設けられる。運転支援用センサ204は陥凹部201a内に収容されるように固定されるとよく、これにより、例えば、運転支援用センサ204を目立ちにくくして意匠性を向上させることができる。
また、運転支援用センサ204は、適切な指向範囲が実現されるよう、走行面から所定の高さの位置において所定の姿勢で配置されることが求められる。よって、運転支援用センサ204を陥凹部201a内に収容させることで、運転支援用センサ204を車体10における好適な高さに配置可能となり、適切な指向範囲を実現可能となる。運転支援用センサ204は、少なくとも上方部が陥凹部201a内に位置するように固定されればよい。
尚、ハウジング201Hの周縁部には、複数の取付部2011及び2012が設けられており、これにより、ヘッドライトユニット201と支持ステー205との固定、及び、ヘッドライトユニット201とアッパカウル202との固定を実現可能とする。例えば、ヘッドライトユニット201は、取付部2011において支持ステー205に締結され、また、アッパカウル202は、ヘッドライトユニット201の取付部2012に締結される。
図3Bは、ヘッドライトユニット201の他の例を示す正面図である。運転支援用センサ204が2以上のセンサを含む場合、それらに対応する陥凹部201bが設けられればよい。本例では、運転支援用センサ204として、レーダ2041およびカメラ2042が用いられるものとする。本例では、レーダ2041およびカメラ2042は、それらの厚さが互いに異なり、それらの下面で前述の取付部材206に固定されるものとする。この場合、レーダ2041およびカメラ2042の一方が陥凹部201b内に位置することとしてもよい。
図4は、鞍乗型車両1の車体前方構造20を説明するための正面図である。図から分かるように、運転支援用センサ204は、正面視においてヘッドライトユニット201とフロントフェンダ16との間に位置することとなる。ここでは一例として、鞍乗型車両1が走行面の段差(起伏、凹凸等と表現されてもよい。)を通過したことに起因して前輪FWが上下動した場合について考える。
例えば、フロントフォーク14には、その延設方向に従う前輪FWの揺動を可能とするようにサスペンション機構が設けられており、鞍乗型車両1の段差通過の際、前輪FWは、例えば図中に破線で示された位置16’まで上昇しうる。位置16’は、フロントフェンダ16が可動可能な最上の位置、いわゆるフルバンプ状態の位置とする。
図4には、フロントフェンダ16の拡大模式図が併せて示される。フロントフェンダ16の上面には、運転支援用センサ204の下方に位置する一部が陥凹した形状となるように凹部161が設けられている。前輪FWおよびフロントフェンダ16の正面姿勢(鞍乗型車両1が直進可能な姿勢)において、凹部161はフロントフェンダ16の上面に車体前後方向に溝状に形成され、該溝状の凹部161の少なくとも一部が運転支援用センサ204の直下に位置するとよい。
フロントフェンダ16の上記形状によれば、運転支援用センサ204とフロントフェンダ16との間の距離を確保することができる。よって、鞍乗型車両1の段差通過により前輪FWが上下動してフロントフェンダ16が位置16’まで上昇した際には、フロントフェンダ16と運転支援用センサ204との干渉を防ぐことができる。
また、前述のとおり(図3A等参照)、本実施形態では、運転支援用センサ204は、少なくとも上方部がヘッドライトユニット201のハウジング201Hの陥凹部201a内に収容されるように固定される。よって、運転支援用センサ204とフロントフェンダ16との間の距離が更に確保されることとなるため、このことも上記干渉を防ぐのに有利となる。
以上、本実施形態によれば、運転支援用センサ204は、ヘッドライトユニット201の下方において支持ステー205に対して固定される。支持ステー205は、車体フレーム12の前方において所定の車両構成部品(本実施形態ではアッパカウル202)を支持可能となるよう車体フレーム12に対して固定される。このような固定態様によれば、鞍乗型車両1に運転支援用センサ204を適切に配置可能となる。また、運転支援用センサ204はヘッドライトユニット201の下方に配置されるため、ヘッドライトユニット201の照射範囲を狭めることもない。
また、本実施形態では、運転支援用センサ204を固定する支持ステー205は、例えばステアリングステム203ではなく、ヘッドパイプ121に対して固定されるものとした。そのため、運転支援用センサ204の指向範囲は、操舵操作に関わらず(ハンドルバーの向きに関わらず)車両前方(+X方向)を向いていることとなる。よって、本実施形態によれば、例えば、鞍乗型車両1の走行中の振動、操舵の微調整等の影響を実質的に受けることなく、運転支援用センサ204により車両前方の走行環境を適切に取得可能となる。
以上では、幾つかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、一部が変更され又は組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
例えば、鞍乗型車両は運転者が車体を跨いで乗車する型のものを指し、その概念には、自動二輪車(スクータ型車両を含む。)の他、三輪(前一輪且つ後二輪、又は、前二輪且つ後一輪の車両)の車両、四輪バギーのような全地形対応車(ATV)等も含まれる。
以上の実施形態の特徴を以下にまとめる:
第1の態様は鞍乗型車両(例えば1)に係り、前記鞍乗型車両は、ヘッドパイプ(例えば121)および該ヘッドパイプから後方に延設されたメインフレーム(例えば122)を含む車体フレーム(例えば12)と、前記車体フレームの前方に設けられたヘッドライトユニット(例えば201)と、を備える鞍乗型車両であって、前記車体フレームの前方において所定の車両構成部品(例えば202等)を支持可能となるように前記車体フレームに対して固定された支持ステー(例えば205)と、前記ヘッドライトユニットの下方において前記支持ステーに対して固定された運転支援用センサ(例えば204)と、を更に備える。
一般に、鞍乗型車両の構造、特にその車体前方構造においてはレイアウトの自由度が比較的低いが、第1の態様によれば、鞍乗型車両に運転支援用センサを適切に配置可能となる。また、一般に、運転支援用センサの指向範囲を適切なものにするため、運転支援用センサは走行面から所定の高さの位置に配置されることが求められるところ、第1の態様によれば、このことを、ヘッドライトユニットの照射範囲を狭めることなく、満足させることができる。
第2の態様では、前記支持ステーの一端部(例えば2052)は前記ヘッドパイプから車体前方に向かって延設されており、前記運転支援用センサは該一端部に対して固定されている。
支持ステーの上記一端部は車体前方に延設されるため、第2の態様によれば、運転支援用センサを車体における比較的前方に配置することが可能となる。
第3の態様では、前記支持ステーは前記ヘッドライトユニットを支持している
第3の態様によれば、支持ステーがヘッドライトユニットを支持する構成においては、このステーに対して運転支援用センサを適切に固定可能となる。
第4の態様では、車体の外装パネルの一部としてアッパカウル(例えば202)を更に備え、前記アッパカウルは前記ヘッドライトユニットに取り付けられている。
第4の態様によれば、ヘッドライトユニットとアッパカウルとが直接取り付けられ、取付性の向上および意匠性の向上が可能となる。
第5の態様では、正面視において、前記ヘッドライトユニットのハウジング(例えば201H)の下縁部には上方に陥凹した陥凹部(例えば201a、201b)が設けられており、前記運転支援用センサは少なくとも上方部が該陥凹部内に収容されるように固定されている。
第5の態様によれば、運転支援用センサを、車体における比較的上方に配置することが可能となる。これにより、運転支援用センサとフロントフェンダとの間の距離を確保することができ、例えば、走行面の段差によって前輪が上下動した際のフロントフェンダと運転支援用センサとの干渉を防ぐことができる。また、上記固定態様によれば、運転支援用センサが目立ちにくくなるため、意匠性を向上させることも可能となる。
第6の態様では、前記運転支援用センサの下方において前記ヘッドパイプからフロントフォーク(例えば14)を介して固定された前輪(例えばFW)と、前記前輪と前記運転支援用センサとの間に配されたフロントフェンダ(例えば16)と、を更に備え、前記フロントフェンダは、上面のうち前記運転支援用センサの下方に位置する一部が陥凹した形状を有する。
第6の態様によれば、運転支援用センサとフロントフェンダとの間の距離を確保することができ、例えば、走行面の段差によって前輪が上下動した際のフロントフェンダと運転支援用センサとの干渉を防ぐことができる。
第7の態様では、前記ヘッドライトユニットの上方に配置された外部通信用アンテナ(例えば207)を更に備える。
第7の態様によれば、外部通信用アンテナと運転支援用センサとの間の距離を確保し、それらの電磁干渉を防ぐことができる。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (6)

  1. ヘッドパイプおよび該ヘッドパイプから後方に延設されたメインフレームを含む車体フレームと、前記車体フレームの前方に設けられたヘッドライトユニットと、前記ヘッドライトユニットを取り囲み且つ外装パネルのうちの前方部を形成するアッパカウルと、を備える鞍乗型車両であって、
    前記車体フレームの前方において前記アッパカウルを支持可能となるように前記車体フレームに対して固定された支持ステーと、
    前記ヘッドライトユニットの下方において前記支持ステーに対して固定された運転支援用センサと、を更に備え、
    正面視において、前記ヘッドライトユニットのハウジングの下縁部には上方に陥凹した陥凹部が設けられており、前記運転支援用センサは少なくとも上方部が該陥凹部内に収容されるように固定されている
    ことを特徴とする鞍乗型車両。
  2. 前記支持ステーの一端部は前記ヘッドパイプから車体前方に向かって延設されており、前記運転支援用センサは該一端部に対して固定されている
    ことを特徴とする請求項1記載の鞍乗型車両。
  3. 前記支持ステーは前記ヘッドライトユニットを支持している
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の鞍乗型車両。
  4. 記アッパカウルは前記ヘッドライトユニットに取り付けられている
    ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項記載の鞍乗型車両。
  5. 前記運転支援用センサの下方において前記ヘッドパイプからフロントフォークを介して固定された前輪と、
    前記前輪と前記運転支援用センサとの間に配されたフロントフェンダと、を更に備え、
    前記フロントフェンダは、正面姿勢において、上面のうち前記運転支援用センサの下方に位置する一部が陥凹した形状を有する
    ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項記載の鞍乗型車両。
  6. 前記ヘッドライトユニットの上方に配置された外部通信用アンテナを更に備える
    ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項記載の鞍乗型車両。
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