JPWO2016035797A1

JPWO2016035797A1 - 鞍乗型車両

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Publication number: JPWO2016035797A1
Application number: JP2016546661A
Authority: JP
Inventors: 康史橋本
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2035-09-01
Also published as: US20170179583A1; EP3190658B1; JP6346292B2; WO2016035797A1; EP3190658A4; EP3190658A1

Abstract

前方及び後方の路側機との路車間通信を好適に行うことができ、前方車両及び後方車両との車車間通信も好適に行うことができる自動二輪車を提供する。路側機との路車間通信と、前方車両及び後方車両との車車間通信とを行う自動二輪車において、クッション材からなるシートと、シートを支持するシートフレームと、シートの前端より後方でシートフレームより上方に位置する無指向性のアンテナとを備え、アンテナは、シートのクッション材で覆われている鞍乗型車両である。

Description

本発明は、鞍乗型車両に係り、特に、アンテナの配置構造に関する。

近年、高度道路交通システム（ITS: Intelligent Transport System）の一環として、ＩＴ（Information Technology）技術を利用した先進安全自動車（ASV: Advanced Safety Vehicle）に規定されている通信を行うための鞍乗型車両が開発されている。この種の鞍乗型車両は、路側機との路車間通信と、車両間の車車間通信を行うことができる。前方の車両や路側機との通信を行うために、鞍乗型車両である自動二輪車の前方にアンテナを配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の技術
特許文献１の自動二輪車は、バーハンドルの中心と前輪の車軸とを結んだ傾斜線よりも前方に、自動二輪車の前方に指向性を有するアンテナを配置する。これにより、自動二輪車より前方に位置する他車両と通信することができる。また、自動二輪車の上方に指向性を有する別のアンテナを、前方に指向性を有するアンテナより前方に配置することで、ＧＰＳを利用することができる。

特許４１５６７８３号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、前方に指向性のあるアンテナは、横方向および後方との送受信距離が短くなる。そこで、同じ位置に無指向性のアンテナを配置しても、自動二輪車の前部には、バーハンドルやヘッドチューブ等の金属構造物が配置されているので、アンテナから送信される電波がこれらの金属構造物の影響を受けて、自動二輪車の後方に位置する車両との送受信距離が短くなる。

また、この無指向性アンテナを車体表面に鉛直方向に直立して設置すると、いたずら、または、操縦者の体や荷物によって、アンテナが折れ曲がる等の損傷を受けることがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、全方位の路車間通信および車車間通信を好適に行うことができつつ、アンテナの損傷防止をすることができる鞍乗型車両を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、路側機との路車間通信と、前方車両及び後方車両との車車間通信とを行う鞍乗型車両において、クッション材からなるシートと、前記シートを支持するシートフレームと、前記シートの前端より後方で前記シートフレームより上方に位置する無指向性のアンテナとを備え、前記アンテナは、前記シートのクッション材で覆われている鞍乗型車両である。

この構成によれば、無指向性のアンテナを鞍乗型車両に直立して配置しても、アンテナがクッション材で覆われて露出していないので、アンテナのいたずら防止になり、操縦者の体や荷物等によるアンテナの折れ曲がり等の損傷を防ぐことができる。また、アンテナがシートフレームより上方に位置しているので、アンテナで送受信される電波が車体による影響を受けることなく、通信を良好に行うことができる。アンテナが鞍乗型車両の前上部に位置する場合、アンテナが操縦者の視界に入り操縦の妨げとなるが、本発明ではアンテナがシートの前端より後方でシートフレームより上方に配置されているので、シートに座る操縦者より後方に配置されることになり、操縦の妨げとならない。

また、アンテナが無指向性であるので、全方位に通信することができ、路車間通信にも、車車間通信にも適している。全方位に通信することができるので、アンテナの設置数を１台とすることができ、コストダウンおよび省スペース化を向上することができる。

また、前記アンテナがシートのクッション材で覆われている。すなわち、無指向性のアンテナをシート内に配置することで、アンテナ用のスペースを別に確保しなくてよいので、省スペース化を図ることができる。

また、前記シートは鞍乗型のシート部とバックレスト部とから構成され、前記クッション材は前記バックレスト部のクッション材であることが好ましい。無指向性のアンテナをバックレスト部内に配置することで、アンテナ用のスペースを別に確保しなくてよいので、省スペース化を図ることができる。さらに、シート部よりも上方にアンテナを配置することができるので、通信をより好適に行うことができる。

また、前記シートフレームに固定されたグラブバーを備え、前記アンテナは前記グラブバーより上方に位置することが好ましい。アンテナがシートフレームに固定されたグラブバーよりも上方に位置するので、アンテナから送受信される電波がグラブバーにより影響を受けるのを防ぐことができる。

また、前記アンテナの周波数帯域が７６０ＭＨｚ帯であることが好ましい。アンテナの周波数帯域が７６０ＭＨｚ帯であるのでアンテナで送受信される電波が操縦者や同乗者により影響を受けるのを低減することができ、送受信する情報量も確保することができる。

また、前記アンテナは、モノポールアンテナ、ホイップアンテナ、コリニアアンテナ、および、ブラウンアンテナのいずれかであることが好ましい。無指向性のアンテナが、モノポールアンテナ、ホイップアンテナ、コリニアアンテナ、および、ブラウンアンテナのいずれかであるので、路車間通信および車車間通信を好適に行うことができる。

本発明に係る鞍乗型車両によれば、全方位の路車間通信および車車間通信を好適に行うことができつつ、アンテナの損傷防止をすることができる鞍乗型車両を提供することができる。

実施例１に係る自動二輪車の側面図である。実施例１に係る自動二輪車の平面図である。実施例１に係るアンテナの構成を示す説明図である。実施例１に係るアンテナの構成を示す説明図である。従来の自動二輪車の電波の放射状態を示す説明図である。実施例１に係る自動二輪車の電波の放射状態を示す説明図である。周波数に対する水の比誘電率と誘電体損失を示すグラフ図である。アンテナから放射された電波が回析する説明図である。実施例２に係る自動二輪車の側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。発明における鞍乗型車両の実施形態として、スクータ型自動二輪車を例に挙げて説明する。なお、以下の説明で、前後および左右とは自動二輪車の走行方向を基準としている。

１．自動二輪車の概略構成
図１および図２を参照する。図１は、実施例１に係る自動二輪車１の概略構成を示す側面図である。図２は自動二輪車１の概略構成を示す平面図である。自動二輪車１はいわゆるアンダーボーン型の車体フレーム２を備える。車体フレーム２はメインフレーム３とシートフレーム４とを備える。メインフレーム３は、ヘッドパイプ５と、フレーム本体６と、前フレーム７とから構成される。なお、自動二輪車１の種類によっては、メインフレーム３は前フレーム７を備えなくてもよい。車体フレーム２は樹脂製の車体カバー１４に覆われている。

ヘッドパイプ５にはフロントフォーク８が不図示のステアリング軸を介して左右方向に揺動可能に支持されている。すなわち、フロントフォーク８はその上端部に固着されたステアリング軸をヘッドパイプ５に挿通することにより、左右方向に揺動可能となっている。そしてステアリング軸の上部にはハンドル９が連結されており、ハンドル９の操作によってフロントフォーク８が揺動する。フロントフォーク８の下端部には前輪１０が回転可能に取り付けられている。

フレーム本体６の後部にエンジンユニット１１が取り付けられている。エンジンユニット１１はエンジン１１ａとエンジン１１ａから後輪１２の左側方へ延在する伝動ケース１１ｂとが一体となって車体に上下揺動自在に懸架される公知のユニットスイングエンジンである。伝動ケース１１ｂ内にはエンジンの回転を後輪１２へ伝える変速機構が収用され、伝動ケース１１ｂの後部には不図示の後輪出力軸が位置する。後輪出力軸には後輪１２が連結されている。エンジン１１ａの上方にはシート１３が設けられている。

側面視でエンジンユニット１１とシート１３との間に位置する車体カバー１４は、側面視でエンジンユニット１１の後方かつ上方に延びている。後輪１２は車体カバー１４の下方に配置される。エンジンユニット１１の後部は外部に露出している。エンジン１１ａの前方には燃料タンク３０が配置されている。

フレーム本体６は、上フレーム６ａと下フレーム６ｂとそれぞれの後端が接続される連結ブラケット６ｃとを備える。上フレーム６ａは左右一対あってヘッドパイプ５の上下方向中央部側面に溶接され、そこから左右に間隔をあけて後方に延びる。下フレーム６ｂも左右一対あってヘッドパイプ５の下部側面に溶接され、そこから左右に間隔をあけて上フレーム６ａの下方を後方に延びる。下フレーム６ｂは後方において下方から上方へ延び、その後端が連結ブラケット６ｃに溶接される。上フレーム６ａの後端部は連結ブラケット６ｃに溶接される。シートフレーム４の前端部は連結ブラケット６ｃに溶接される。なお、図２において、上フレーム６ａの一部を破断線で省略して図示している。また、下フレーム６ｂは平面視で上フレーム６ａと重なるので、ハンドル９より後方部分を省略して図示している。

上フレーム６ａと下フレーム６ｂとの間には前後方向複数箇所に分散して補強板（ガゼット）１５が架け渡され溶接されている。補強板１５は金属製で、上フレーム６ａと下フレーム６ｂの剛性を補強するものである。連結ブラケット６ｃの後部には、エンジンユニット１１を上下方向に揺動可能に支持するピボット軸２８が設けられている。また、シートフレーム４の後部と伝動ケース１１ｂとの間にはエンジンユニット１１の揺動を緩衝するリヤクッションユニット２９が設けられている。

前フレーム７はヘッドパイプ５および下フレーム６ｂから前方に延出している。バッテリ１６は前フレーム７の内部に収容されている。バッテリ１６の前方にはＥＣＵ３１が前フレーム７内に設置されている。

燃料タンク３０およびエンジン１１ａの上方に収納箱２１が配置されている。収納箱２１にはヘルメット等を収納することができる。収納箱２１およびシートフレーム４の上方にはシート１３が設けられている。

シート１３は、操縦者が座る前シート部１３ａと、同乗者が座る後シート部１３ｂと、それぞれに対応した前バックレスト部１３ｄと後バックレスト部１３ｅとから構成されている。前シート部１３ａと後シート部１３ｂは鞍乗型の形状で一体形成されており、ヒンジ３２を中心に回動可能であり、開状態において操縦者は収納箱２１へアクセスすることができる。後シート部１３ｂは前シート部１３ａの後方に位置している。前シート部１３ａと後シート部１３ｂとの間に前バックレスト部１３ｄが配置されている。前バックレスト部１３ｄは、操縦者の腰当てとなっている。なお、前シート部１３ａと後シート部１３ｂとは一体形成に限られず、別々に形成されていてもよい。

後シート部１３ｂの側方周囲を囲むようにグラブバー１７が配置されている。グラブバー１７の前部はブラケット１８ａを介してシートフレーム４の前端上部に取り付けられている。グラブバー１７の後部はブラケット１８ｂを介してシートフレーム４の後端上部に取り付けられている。グラブバー１７は金属製である。同乗者はグラブバー１７を握ることで乗車中の姿勢を安定に保つことができる。

後バックレスト部１３ｅは、後シート部１３ｂの後方に配置されており、同乗者の腰当てとなっている。後バックレスト部１３ｅは、グラブバー１７の上部にプレート１９を介して取り付けられている。前シート部１３ａ、後シート部１３ｂ、前バックレスト部１３ｄ、および、後バックレスト部１３ｅはウレタンフォーム等のクッション材で構成されておりクッション材の外側を革、人工皮革または合成皮革等で覆っている。

１本のアンテナ２０が後バックレスト部１３ｅの内部に配置されている。アンテナ２０は後バックレスト部１３ｅのクッション材に覆われている。同乗者からの荷重が加えられてもアンテナを変形させないようクッション材は硬めのものを使用するのが好ましい。アンテナ２０はプレート１９により支持される。プレート１９はグラブバー１７に取り付けられている。アンテナ２０を用いることで、自動二輪車１は路側機との路車間通信および他の車両との車車間通信を行うことができる。

アンテナ２０は後バックレスト部１３ｅの内部に配置されているので、シートフレーム４の上端の高さＨｏよりも上方に位置している。さらに、アンテナ２０はグラブバー１７の上端の高さＨ１よりも上方に位置している。

２．アンテナの構成
次に図３および図４を参照して自動二輪車１に備えられたアンテナの構成を説明する。図３および図４は、アンテナの構成を示す説明図である。

アンテナ２０は、無指向性の線状アンテナである。無指向性線状アンテナとして、例えば、モノポールアンテナ、ホイップアンテナ、コリニアアンテナ、および、ブラウンアンテナが挙げられる。実施例１ではブラウンアンテナを採用する。アンテナ２０は、グランドプレーン２２と、導体棒２３と、グランドプレーン２２と導体棒２３との間に配置された絶縁部２４とを備える。なお、グランドプレーン２２および導体棒２３は電力供給部２７から電力が供給される。

グランドプレーン２２は円板形状であるが、グランドプレーン２２の代わりに同一平面上を放射状に延びる３本以上の金属線２６（図４参照）でもよい。導体棒２３は、絶縁部２４から上方に向けて直立している放射導体である。絶縁部２４はフッ素樹脂製の板材である。絶縁部２４は、この他のプラスチック製であってもよいし、その他の絶縁材にて形成してもよい。電力供給部２７はグランドプレーン２２または金属線２６と導体棒２３とに高周波電力を供給する。

導体棒２３と自動二輪車１のグラブバー１７との側面視での重なりは、導体棒２３の下部の重なり部分が導体棒２３の長さの３分の１以下となっていることが好ましく、さらには導体棒２３がグラブバー１７と全く重なっていないことが好ましい。

３．アンテナ特性
次に、従来のアンテナ特性および実施例１におけるアンテナ特性を図５および図６を参照して説明する。図５は車体前部に無指向性アンテナを設置したときのアンテナ特性である。図６は実施例１におけるアンテナ配置のアンテナ特性である。自動二輪車１の前方を０°とし、左方を９０°、後方を１８０°、右方を２７０°として方向を設定している。

ハンドル９より前方の車体前部に無指向性アンテナを設置したときの放射パターンＥｐ１は、図５に示すように、ヘッドパイプ５およびハンドル９等の金属構造物による反射の影響により、後方への放射特性が悪化し、後方との通信距離が短くなる。図５を参照すると、特に１９０°から２１０°の方向において放射強度が６０ｄＢを下回っている。

これに対して、実施例１におけるアンテナ配置であれば、図６に示す放射パターンＥｐ２を得ることができる。放射パターンＥｐ２は、全方位において放射強度が６０ｄＢを下回ることがなく、また、全方位における平均強度も放射パターンＥｐ１よりも大きくなっている。

また、実施例１ではアンテナ２０の無線通信に７６０ＭＨｚ帯の周波数帯域を用いる。ここで、７６０ＭＨｚ帯とは中心周波数が７６０ＭＨｚでバンド幅が１０ＭＨｚのものである。すなわち、７６０ＭＨｚ帯とは７５５ＭＨｚ以上７６５ＭＨｚ以下の周波数帯域である。７６０ＭＨｚ帯の周波数帯域を用いることで、操縦者および同乗者による誘電体損失角（ｔａｎδ）の値を、それより高い周波数帯域、例えば５８００ＭＨｚ帯での誘電角損失角の値に比べ小さくできるので、電波が人体を通過する際の電界強度の低下を抑制することができる。

図７を参照する。図７は周波数に対する水の比誘電率（εｒ）と誘電体損失角（ｔａｎδ）を示すグラフ図である。操縦者および同乗者は水で構成されていると仮定することができる。水に対して最も誘電体損失角（ｔａｎδ）が小さい周波数帯域は１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの間であるが、この周波数帯域だと、送信できる情報量が少なくなる。そこで、１００ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの間の周波数帯域であれば、誘電体損失角（ｔａｎδ）の増加をある程度に抑えながら路車間通信、車車間通信に十分な情報量を確保することができる。１０００ＭＨｚ以上の周波数帯では比誘電率（εｒ）が低下するが、誘電体損失角（ｔａｎδ）の増加、周波数の増加から電波が人体を通過する際の電界強度の低下が著しい。７６０ＭＨｚ帯であれば、波長が長いので回折角（障害物の背後に回り込む角度）が大きく、図８のように、アンテナ２０から発信された電波Ｒｗが回析により、操縦者Ｒｉを回り込んで操縦者Ｒｉの前方へ伝播することもできる。また、図示していないが、前方からの電波も同様にアンテナ２０に受信される。これらにより、アンテナ２０と前方との間の車車間通信や路車間通信が操縦者Ｒｉの存在に関わらず可能となる。

実施例１の構成によると、無指向性のアンテナ２０を自動二輪車１に直立して配置しても、アンテナ２０が後バックレスト部１３ｅのクッション材で覆われて露出していない。これにより、アンテナ２０へのいたずら防止になる。さらに、アンテナ２０の折れ曲がり等の損傷を防ぐことができる。

また、アンテナ２０がシートフレーム４より上方に位置しているので、アンテナ２０で送受信される電波が車体による影響を受けることなく、通信を良好に行うことができる。アンテナ２０が自動二輪車１の前上部に位置する場合、アンテナ２０が操縦者の視界に入り操縦の妨げとなるが、実施例１ではアンテナ２０が前シート部１３ａの前端１３ｆより後方でシートフレーム４より上方に配置されているので、シート１３に座る操縦者より後方に配置されることになり、操縦の妨げとならない。

また、アンテナ２０が無指向性であるので、全方位に通信することができ、路車間通信にも、車車間通信にも適している。全方位に通信することができるので、アンテナ２０の設置数を１台とすることができ、コストダウンおよび省スペース化を向上することができる。また、無指向性のアンテナ２０を後バックレスト部１３ｅ内に配置することで、アンテナ２０用のスペースを別に確保しなくてよいので、省スペース化を図ることができる。さらに、前シート部１３ａおよび後シート部１３ｂよりも上方にアンテナ２０を配置することができるので、通信をより好適に行うことができる。

また、アンテナ２０がシートフレーム４に固定されたグラブバー１７よりも上方に位置するので、アンテナ２０で送受信される電波がグラブバー１７による影響を受けることなく、通信を良好に行うことができる。また、アンテナ２０の周波数帯域が７６０ＭＨｚ帯であるので、アンテナ２０で送受信される電波が操縦者や同乗者により影響を受けるのを低減することができ、送受信する情報量も確保することができる。

また、無指向性のアンテナ２０が、モノポールアンテナ、ホイップアンテナ、コリニアアンテナ、および、ブラウンアンテナのいずれかであるので、路車間通信および車車間通信を好適に行うことができる。

次に、図９を参照して実施例２に係る自動二輪車について説明する。図９は実施例２におけるアンテナの配置を示す自動二輪車の側面図である。実施例２において、実施例１に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例１と同様の機能を有する構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外のアンテナの構成は実施例１と同様である。

実施例２の特徴は、アンテナ２０をバックレスト部ではなくシート部内に配置する点である。実施例１ではアンテナ２０を後バックレスト部１３ｅ内に配置していたが、バックレストの無いネイキッド型の自動二輪車の実施例２では、シート部内にアンテナ２０を配置する。なお、ネイキッド型とは、エンジンやフレームがむき出しの自動二輪車である。また、ネイキッド型の自動二輪車はグラブバーを備えていない。

実施例２におけるシート１３は前シート部１３ａおよび後シート部１３ｂを有する。シート１３のシート部内にアンテナ２０を配置する場合、後シート部１３ｂの後部に配置することが好ましいが、前シート部１３ａの後部に配置してもよい。なお、アンテナ２０は前シート部１３ａの前端１３ｃよりも後方に配置されているので、アンテナ２０とハンドル９とは十分距離が離れており、アンテナ２０からの電波は回析によりハンドル９やヘッドパイプ５より前方に伝播することができる。アンテナ２０の導体棒２３と自動二輪車１のシートフレーム４との側面視での重なりは、導体棒２３の下部の重なり部分が導体棒２３の長さの３分の１以下となっていることが好ましく、さらには導体棒２３がシートフレーム４と全く重なっていないことが好ましい。

本実施例によると上述した実施例１と同様の効果に加え、無指向性のアンテナ２０をシート部内に配置することで、アンテナ２０用のスペースを別に確保しなくてよいので、省スペース化を図ることができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、鞍乗型車両として、スクータ型およびネイキッド型の自動二輪車について例示したが、本発明はこれらの型の自動二輪車に限定されるものではなく、他の型の自動二輪車や、鞍乗型の自動三輪車や鞍乗型の自動四輪車にも適用することができる。

（２）上述した各実施例では、アンテナ２０を平面視で車幅のほぼ中央に配置した。しかしながら、本発明は、クッション材の中であれば車幅の中央から左右にずれた位置にアンテナ２０を配置してもよい。

（３）上述した各実施例では、アンテナ２０として棒状のアンテナを用いていたがこれに限られない。プリント基板を利用したモノポールアンテナや、同じくプリント基板を利用した逆Ｆ型アンテナや逆Ｌ型アンテナのようなものでもよい。

１ … 自動二輪車
４ … シートフレーム
１３ … シート
１３ｅ … 後バックレスト部
１７ … グラブバー
２０ … アンテナ

Claims

路側機との路車間通信と、前方車両及び後方車両との車車間通信とを行う鞍乗型車両において、
クッション材からなるシートと、
前記シートを支持するシートフレームと、
前記シートの前端より後方で前記シートフレームより上方に位置する無指向性のアンテナとを備え、
前記アンテナは、前記シートのクッション材で覆われている
鞍乗型車両。
請求項１に記載の鞍乗型車両において、
前記シートは鞍乗型のシート部とバックレスト部とから構成され、
前記クッション材は前記バックレスト部のクッション材である鞍乗型車両。
請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、
前記シートフレームに固定されたグラブバーを備え、
前記アンテナは前記グラブバーより上方に位置する
鞍乗型車両。
請求項１から３のいずれか１つに記載の鞍乗型車両において、
前記アンテナの周波数帯域が７６０ＭＨｚ帯である
鞍乗型車両。
請求項１から４のいずれか１つに記載の鞍乗型車両において、
前記アンテナは、モノポールアンテナ、ホイップアンテナ、コリニアアンテナ、および、ブラウンアンテナのいずれかである鞍乗型車両。