(57)【要約】【課題】転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていない自動運転車両において、アクチュエータ等の作動不良時に、車両を速やかに退避させる。【解決手段】タイヤの切れ角を自動的に制御可能な転舵装置１１を、仕切り部材によって車室と区画される前側収容室５に備え、転舵装置１１に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていない自動運転車両である。転舵装置１１は、タイヤの切れ角を変更させるラック軸と、運転者の操作なしでラック軸を直線運動させるステアリングアクチュエータと、入力軸３１の回転をラック軸の直線運動に変換するギヤボックス３０と、を有している。ステアリングアクチュエータの作動不良時に、車室側から仕切り部材に形成された開閉部を通じて前側収容室５へ挿入される棒状部材７０と、入力軸３１と、を機械的に接続するジョイント装置５０が、前側収容室５に設けられている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行状況に応じてタイヤの切れ角を自動的に制御可能な転舵装置を、仕切り部材によって車室と区画される収容室に備え、当該転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が当該車室内に設けられていない自動運転車両であって、
上記転舵装置は、直線運動によりタイヤの切れ角を変更させる転舵軸と、運転者の操作なしで当該転舵軸を直線運動させるアクチュエータと、入力軸の回転を当該転舵軸の直線運動に変換するギヤ機構と、を有しており、
上記アクチュエータの作動不良時に、上記車室側から上記仕切り部材に形成された開閉部を通じて上記収容室へ挿入される棒状部材と、上記入力軸と、を機械的に接続するジョイント装置が、上記収容室内に設けられていることを特徴とする自動運転車両。
【請求項２】
上記請求項１に記載の自動運転車両において、
上記転舵装置に対して電気的にのみ接続される操作装置を上記車室内に備え、
上記操作装置は、その操作量が電気信号に変換されて上記アクチュエータに出力されることで、タイヤの切れ角を制御可能に構成されていることを特徴とする自動運転車両。
【請求項３】
上記請求項１または２に記載の自動運転車両において、
上記収容室は車体の前端部に形成されていて、上記仕切り部材における車室側には、乗員が後ろ向きに座る座席のみが設けられており、
上記開閉部は、上記座席の下側または背面側に形成されていることを特徴とする自動運転車両。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動運転車両において、
上記収容室内には、上記ジョイント装置と上記開閉部との間に、上記棒状部材を挿入するスペースが確保されていることを特徴とする自動運転車両。
【請求項５】
上記請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動運転車両において、
上記ジョイント装置は、サスペンションタワーに支持されていることを特徴とする自動運転車両。
【請求項６】
上記請求項５に記載の自動運転車両において、
上記ジョイント装置は、上記転舵装置とは独立に上記サスペンションタワーに支持される本体部と、上記棒状部材の先端部を挿入可能な孔を有するとともに、当該本体部にボールベアリングを介して回転自在に支持される軸部と、当該軸部と上記入力軸とを接続するユニバーサルジョイントと、を有することを特徴とする自動運転車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動運転車両に関し、特に、タイヤの切れ角を制御する転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていない自動運転車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールの手動操作による操舵と、タイヤの切れ角の変更（制御）と、を独立に制御することが可能な所謂ステアバイワイヤ方式のステアリング装置が、従来から知られている。
【０００３】
かかるステアバイワイヤ方式のステアリング装置では、正常時には、ステアリングホイールと転舵装置とを切り離した状態で、電子制御によりタイヤの切れ角を変更する一方、異常時には、クラッチを介してステアリングホイールと転舵装置とを機械的に接続するとともに反力モータ等をアシスト付与手段として用いる電動パワーステアリング制御に切り替えるものが多い。
【０００４】
もっとも、ステアバイワイヤ方式の利点を活かすには、不具合が発生してもできるだけ冗長性能を確保することが望まれる。そこで、例えば特許文献１には、転舵装置を制御する第三の制御手段が失陥したときに、反力モータを制御する第一または第二の制御手段が有する、転舵装置を制御可能な予備指令部を、転舵装置に接続する故障判定信号切替手段が設けられた車両操舵装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０４３３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１のものでも、第一の制御手段、第二の制御手段および第三の制御手段の全てが異常判定された場合には、ステアリングホイールと転舵装置とがクラッチを介して連結されて、マニュアル操作に切り替えられる。それ故、特許文献１のものでは、車両のシステムダウンが生じた場合でも、ステアリングホイールの手動操作によってタイヤの切れ角を変更することで、故障した車両を手押し等により退避場所まで移動させることが可能となる。
【０００７】
もっとも、自動運転可能な車両（以下、自動運転車両ともいう。）の中には、転舵装置に対して機械的に接続される操作手段（例えばステアリングホイール）が車室内に設けられていない車両も存在する。このような車両において、タイヤの切れ角を制御するアクチュエータや自動運転システムに異常（故障）が生じた場合には、タイヤの切れ角を変更する手段がないため、故障時（停止した時）におけるタイヤの角度によっては、故障した車両を手押し等により退避場所へ移動させることが困難なケースも想定される。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていない自動運転車両において、アクチュエータ等の作動不良時に、故障した車両を速やかに退避させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る自動運転車両では、アクチュエータ等の作動不良時でも、車室側から収容室へ挿入される棒状部材の手動操作によって、タイヤの切れ角を変更することができるようにしている。
【００１０】
具体的には、本発明は、走行状況に応じてタイヤの切れ角を自動的に制御可能な転舵装置を、仕切り部材によって車室と区画される収容室に備え、当該転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が当該車室内に設けられていない自動運転車両を対象としている。
【００１１】
そして、この自動運転車両は、上記転舵装置は、直線運動によりタイヤの切れ角を変更させる転舵軸と、運転者の操作なしで当該転舵軸を直線運動させるアクチュエータと、入力軸の回転を当該転舵軸の直線運動に変換するギヤ機構と、を有しており、上記アクチュエータの作動不良時に、上記車室側から上記仕切り部材に形成された開閉部を通じて上記収容室へ挿入される棒状部材と、上記入力軸と、を機械的に接続するジョイント装置が、上記収容室内に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
なお、本発明において「自動運転」とは、乗員の操作を全く必要としない完全な自動運転のみならず、乗員が補助的な操作を行う半自動運転をも含む概念である。
【００１３】
また、「アクチュエータの作動不良時」としては、例えば、アクチュエータ自体が故障した場合や、自動運転システムに異常が発生した場合や、アクチュエータの制御に用いるタイヤ角センサ等に異常が発生した場合等を挙げることができる。
【００１４】
この構成によれば、自動運転車両には、例えば従来のステアリングホイールのような、転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていないことから、車室内における乗員の利用スペースを広くすることができる。加えて、棒状部材とギヤ機構の入力軸とを機械的に接続するジョイント装置が収容室に設けられていることから、アクチュエータの作動不良時に、棒状部材を車室側から収容室へ挿入してジョイント装置に連結するという簡単な構成で、車室内からの手動操作によってタイヤの切れ角を調整（変更）することができる。
【００１５】
これらにより、乗員の利用スペースを広くしつつ、システム全体を冗長化することなく、故障した車両を手押し等によって速やかに退避場所まで移動させることができる。
【００１６】
また、上記自動運転車両では、上記転舵装置に対して電気的にのみ接続される操作装置を上記車室内に備え、上記操作装置は、その操作量が電気信号に変換されて上記アクチュエータに出力されることで、タイヤの切れ角を制御可能に構成されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、設置場所がある程度決まっていた従来のステアリングホイール等とは異なり、操作装置を設置する場所の選択肢が増えることから、車室内におけるレイアウトの自由度を高めることができる。
【００１８】
さらに、上記収容室は車体の前端部に形成されていて、上記仕切り部材における車室側には、乗員が後ろ向きに座る座席のみが設けられており、上記開閉部は、上記座席の下側または背面側に形成されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、車体の前端部において、運転席をなくして、その代わりに乗員が後ろ向きに座る座席のみを設けることで、車室内における乗員の利用スペースをより広く確保することができる。また、アクチュエータの作動不良時に、例えば座席を取り外したり、折り畳んだりすることで現れる開閉部を通じて、棒状部材を収容室へ容易に挿入することができる。
【００２０】
また、上記自動運転車両では、上記収容室内には、上記ジョイント装置と上記開閉部との間に、上記棒状部材を挿入するスペースが確保されていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、ジョイント装置と開閉部との間にスペースが確保されているので、開閉部を通じて収容室へ挿入した棒状部材を、ジョイント装置を介してギヤ機構と容易且つ迅速に接続することができ、これにより、故障した車両を手押し等によって迅速に退避させることができる。
【００２２】
さらに、上記自動運転車両では、上記ジョイント装置は、サスペンションタワーに支持されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、ジョイント装置を収容室内で好適に支持することができる。
【００２４】
また、上記自動運転車両では、上記ジョイント装置は、上記転舵装置とは独立に上記サスペンションタワーに支持される本体部と、上記棒状部材の先端部を挿入可能な孔を有するとともに、当該本体部にボールベアリングを介して回転自在に支持される軸部と、当該軸部と上記入力軸とを接続するユニバーサルジョイントと、を有するものであってもよい。
【００２５】
この構成によれば、ボールベアリングやユニバーサルジョイント等といった一般的な部品を用いた簡単な構成で、棒状部材と入力軸とを機械的に接続するジョイント装置を容易に実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明に係る自動運転車両によれば、転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が車室内に設けられていない場合でも、アクチュエータ等の作動不良時に、故障した車両を速やかに退避させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両を模式的に示す斜視図である。
【図２】車両の内部を模式的に示す縦断面図である。
【図３】ステアリング装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】棒状部材を模式的に示す図である。
【図５】ジョイント装置を模式的に示す図である。
【図６】図５のVI−VI線の矢視断面図である。
【図７】ステアリングアクチュエータの作動不良時における、ステアリング装置を模式的に示す斜視図である。
【図８】ステアリング装置の車載状態を模式的に示す平面図である。
【図９】ステアリング装置の車載状態を模式的に示す背面図である。
【図１０】ステアリング装置の車載状態を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
−車両の全体構成−
図１は、本実施形態に係る車両１を模式的に示す斜視図である。この車両１は、図１に示すように、進行方向（図１の矢印参照）にほぼ対称な車体を有している点、タイヤ２，３が極端に両端寄りに配置されている点、エンジンルーム（モータルーム）を覆うボンネット等を有していない点など、従来一般の車両とは大きく異なる外観を呈している。
【００３０】
なお、車両１は進行方向両側にほぼ同じ態様で進むことも可能であることから、この車両１には前後という概念はないが、以下では便宜上、図１の左側を前端部１ａ（符号２を前側のタイヤ）とし、図１の右側を後端部１ｂ（符号３を後側のタイヤ）として説明する。また、各図における、矢印Ｆｒは車両前後方向前側を、矢印Ｌｆは車幅方向左側を、矢印Ｕｐは上側をそれぞれ示す。
【００３１】
図２は、車両１の内部を模式的に示す縦断面図である。この車両１は、所謂「自動運転」が可能な車両（以下、自動運転車両ともいう。）であり、そのことに伴って、外観のみならず内部についても、図２に示すように、従来一般の車両とは大きく異なっている。なお、「自動運転」とは、乗員の操作を全く必要としない完全な自動運転のみならず、乗員が補助的な操作を行う半自動運転をも含む概念である。
【００３２】
例えば、車両１では、カメラ４１（図３参照）、センサ４３（図３参照）、レーダ（図示せず）、ＧＰＳアンテナ（図示せず）等からの情報や、ネットワークを介して送信される外部サーバからの指令等に基づいて、ＥＣＵ４０（図３参照）が、駆動用電動モータ６０や、ステアリングアクチュエータ２０（図３参照）や、ブレーキアクチュエータ（図示せず）等を作動させることで、自動運転が行われるようになっている。
【００３３】
それ故、車両１では、所謂「運転者」の存在が必須となっておらず、図２に示すように、転舵装置１１（図３参照）に対して機械的に接続されるステアリングホイールや、ブレーキアクチュエータに対して機械的に接続されるブレーキペダルといった、運転者に操作される操作手段が、車室４内に常設されていない。このため、車両１では、車室４内における乗員の利用スペースを相対的に広くとれるようになっている。なお、「車室４内に常設されていない」とは、車両１自体に全く設けられていない場合のみならず、普段は収容室５，７や床下空間６に隠れている操作手段が、不測の事態が生じた場合等に、例えばボタン操作等により車室４内に現れる場合等も含む。
【００３４】
もっとも、車両１は、ＥＣＵ４０等による完全な自動運転のみならず、車室４内に乗っている、監視者としてのオペレータによる補助的な操作を行う半自動運転をも可能に構成されている。具体的には、車両１には、転舵装置１１（図３参照）に対し、ＥＣＵ４０を介して電気的にのみ接続されるジョイスティック（操作装置）４７（図３参照）が、例えば車室４を区画する壁面等に設けられており、オペレータがジョイスティック４７を操作することによっても、タイヤ２の切り角を制御することが可能となっている。
【００３５】
また、例えば、オペレータが所持しているタブレットＰＣ（図示せず）に、カメラで撮影された周辺画像を映し出すことで、オペレータが車両１周辺の状況を監視したり、タブレットＰＣの画像上のボタンアイコンを押すことで、緊急停止ブレーキ等が作動したりするように車両１のシステムが構成されている。
【００３６】
なお、このオペレータについても、車室４内におけるその存在が必須となっておらず、例えば、外部の管理センターのオペレータ等が車室４内のオペレータの役割を担うようにしてもよいし、外部サーバが同様の役割を担うようにしてもよい。
【００３７】
また、この車両１では、ＥＣＵ４０、ステアリングアクチュエータ２０、ブレーキアクチュエータ等を収容する前側収容室５、および、駆動用電動モータ６０を収容する後側収容室７が、図２に示すように、車室４の一部と車両前後方向にオーバーラップするように、車両１の前端部１ａおよび後端部１ｂに形成されている。具体的には、前側収容室５は、フレーム部材やパネル部材等で構成される仕切り部材５ａによって、また、後側収容室７は仕切り部材７ａによって、それぞれ車室４と区画されている。これにより、この車両１では、前側収容室５および後側収容室７の上方の空間も車室４（乗員の利用スペース）として利用することが可能となっている。なお、前側収容室５と後側収容室７との間に位置する床下空間６は、フレーム部材やパネル部材等で構成される仕切り部材６ａによって、車室４と区画されている。
【００３８】
さらに、この車両１では、上述の如く、ステアリングホイールやブレーキペダルが車室４内に常設されておらず、所謂「運転席」の存在が必須となっていないことから、図２に示すように、前側収容室５の仕切り部材５ａにおける車室４側には、乗員が後ろ向きに座る前側座席８のみが設けられており、これにより、車室４内における乗員の利用スペースをより広くすることができるようになっている。また、後側収容室７の仕切り部材７ａには、乗員が前向きに座る後側座席９が設けられている。なお、図示省略するが、乗員が車幅方向内向きに座る座席を仕切り部材６ａに設けてもよい。
【００３９】
このように、従来一般の車両とは大きく異なる本実施形態の車両１では、様々な車載機器の構成、構造および配置に工夫を凝らすことで、上述の如く、車両１全体における車室４の占める割合が非常に高い（車載機器を収容する前側および後側収容室５，７等の占める割合が非常に低い）車両を実現している。以下では、このような相対的に広い車室４の実現化の一要因となっている、ステアリング装置１０について詳細に説明する。
【００４０】
−ステアリング装置−
図３は、ステアリング装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。このステアリング装置１０は、図３に示すように、転舵装置１１と、タイヤ角センサ１３と、ジョイスティック４７と、ジョイント装置５０と、ＥＣＵ４０と、を備えている。
【００４１】
転舵装置１１は、車幅方向における直線運動によりタイヤ２の切れ角を変更させるラック軸（転舵軸）１５と、運転者の操作なしでラック軸１５を車幅方向に直線運動させるステアリングアクチュエータ２０と、入力軸３１の回転をラック軸１５の車幅方向における直線運動に変換するギヤボックス３０と、を有しており、ＥＣＵ４０の指令に基づき、走行状況に応じてタイヤ２の切れ角を自動的に制御するように構成されている。
【００４２】
ラック軸１５の両端は、それぞれタイロッド１７およびナックルアーム１９を介してタイヤ２にそれぞれ接続されており、ラック軸１５が車幅方向に直線運動することで、その変位量および変位方向に応じて、タイヤ２の切れ角の制御（変更）がなされるようになっている。ステアリングアクチュエータ２０には、電動モータ（図示せず）と、例えばボールねじ機構を有する運動変換機構（図示せず）とが設けられていて、電動モータの回転が運動変換機構によって直線運動に変換されてラック軸１５に伝達されるようになっている。運動変換機構は電動モータの駆動力をラック軸１５に伝達する駆動力伝達機構としての機能も有する。ギヤボックス３０は、例えばピニオンとラックとを有するものであり、入力軸３１の回転をラック軸１５の直線運動に変換する運動変換機構を含んで構成されている。
【００４３】
ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）や、各種データの通信を行う入出力ポート等を含んでいる。ＥＣＵ４０には、上述の如く、カメラ４１、センサ４３、レーダ、ＧＰＳアンテナ等からの情報や、通信部４５で受信される、ネットワークを介して送信される外部サーバからの指令等が入力される。
【００４４】
ＥＣＵ４０は、カメラ４１やセンサ４３等からの情報や外部サーバからの指令等に基づき、ＲＯＭに記憶されたマップ等を用いて、目標タイヤ角を決定する。そうして、ＥＣＵ４０は、タイヤ角センサ１３から取得した実タイヤ角と目標タイヤ角との差に基づいて制御信号を生成し、その制御信号をステアリングアクチュエータ２０に送信する。ステアリングアクチュエータ２０は、制御信号に応じてタイヤ角を変化させ、これにより、タイヤ２の切れ角が自動的に制御される。このため、自動運転中は、ギヤボックス３０は、タイヤ２の切れ角の制御に何ら寄与しない。
【００４５】
また、上述の如く、車室４を区画する壁面等に設けられたジョイスティック４７は、その操作量が電気信号に変換されてステアリングアクチュエータ２０に出力されることで、タイヤ２の切れ角を制御可能に構成されている。より詳しくは、ＥＣＵ４０は、ジョイスティック４７の操作量に応じた電気信号に基づいて目標タイヤ角を決定し、上記自動運転の場合と同様に、制御信号をステアリングアクチュエータ２０に送信する。それ故、本実施形態のステアリング装置１０では、オペレータがジョイスティック４７を操作することによっても、タイヤ２の切り角を制御することが可能となっている。
【００４６】
ジョイント装置５０は、その回転軸５５（図５参照）がギヤボックス３０の入力軸３１に連結されている。それ故、ステアリングアクチュエータ２０によってラック軸１５が車幅方向に直線運動し、それに連れ回されて入力軸３１が回転すると、ジョイント装置５０の回転軸５５が回転するようになっている。なお、ジョイント装置５０の詳細については、後述する。
【００４７】
−非常用ステアリング装置−
本実施形態の自動運転車両１では、上述の如く、転舵装置１１に対して機械的に接続されるステアリングホイールが車室４内に設けられていないことから、車室４内における乗員の利用スペースを広くとれるようになっている。
【００４８】
もっとも、このような自動運転車両１において、ステアリングアクチュエータ２０自体が故障した場合や、ＥＣＵ４０等の自動運転システムに異常が発生した場合や、タイヤ角センサ１３等に異常が発生した場合等といったステアリングアクチュエータ２０の作動不良時には、タイヤ２の切れ角を変更する手段がないため、故障時（停止した時）におけるタイヤ２の角度によっては、故障した車両１を手押し等により退避させることが困難になるケースが想定される。
【００４９】
また、ジョイスティック４７は、転舵装置１１に対し電気的にのみ接続されることから、換言すると、転舵装置１１に対して機械的に接続されていないことから、これらの障害発生の場合には、有効に機能し得ない。
【００５０】
そこで、本実施形態に係る自動運転車両１では、車室４側から前側収容室５へ挿入されて、ギヤボックス３０と接続される棒状部材７０（図４参照）の手動操作によって、タイヤ２の切れ角を変更することができるようにしている。
【００５１】
具体的には、本実施形態に係る自動運転車両１は、非常用ステアリング装置として、上述したジョイント装置５０と、棒状部材７０と、を有している。そうして、この自動運転車両１では、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時に、車室４側から仕切り部材５ａに形成された開閉部５ｂを通じて前側収容室５へ挿入される棒状部材７０と、ギヤボックス３０の入力軸３１と、を機械的に接続するジョイント装置５０を前側収容室５内に設けるようにしている。
【００５２】
図４は、棒状部材７０を模式的に示す図であり、図５は、ジョイント装置５０を模式的に示す図であり、図６は、図５のVI−VI線の矢視断面図である。
【００５３】
〈棒状部材の構成〉
棒状部材７０は、図４に示すように、円柱棒状の本体部７１と、本体部７１の一方側の端部（基端部）に取り付けられた、本体部７１と直交する円柱棒状の把持部７３と、本体部７１の他方側の端部（先端部）に段差７７を介して形成された四角柱棒状の接続部７５と、を有している。なお、この棒状部材７０は、車室４内に収容されていてもよいし、故障現場に手配される牽引車等の救援車両に搭載されていてもよい。
【００５４】
〈ジョイント装置の構成〉
ジョイント装置５０は、図５および図６に示すように、略矩形筒状の本体部５１と、矩形板状の取付け板５３と、円柱棒状の回転軸５５と、ボールベアリング５６，５７と、矩形板状の抜出し防止板５８と、ユニバーサルジョイント５９と、を有している。なお、ジョイント装置５０は、後述するように、ユニバーサルジョイント５９が下側になるように前側収容室５内に傾斜した姿勢で配置されることから、以下では便宜上、図５および図６の左側を上側とし、図５および図６の右側を下側として説明する。
【００５５】
本体部５１と取付け板５３とは、一体に形成されている。取付け板５３の四隅には、図５に示すように、ボルト穴５３ａがそれぞれ形成されている。本体部５１には、図６に示すように、貫通孔５２が形成されている。また、貫通孔５２の上端部および下端部には、貫通孔５２よりも大径の拡径部５２ａ，５２ｂが形成されている。これらの拡径部５２ａ，５２ｂには、ボールベアリング５６，５７がそれぞれ圧入されている。本体部５１の下端には、当該本体部５１とボールベアリング５７とに跨るように、抜出し防止板５８がボルト５８ａで締結されており、これにより、拡径部５２ｂからのボールベアリング５７の抜け出しが抑えられるようになっている。
【００５６】
回転軸５５は、ボールベアリング５６，５７のインナーレース５６ａ，５７ａの内径と略同じ外径を有する円柱棒状の軸本体部５５ａと、軸本体部５５ａよりも上側に形成された、ボールベアリング５６のインナーレース５６ａの外径よりも大きい外径を有する円筒状の軸拡径部５５ｂと、軸本体部５５ａよりも下側に形成された、軸本体部５５ａよりも小径の円柱棒状の連結部５５ｃと、を有している。回転軸５５の上端部には、上方に開放する断面四角形状の挿入孔５５ｄが形成されている。回転軸５５は、本体部５１の貫通孔５２に上方から挿入されることで、ボールベアリング５６，５７を介して、本体部５１に回転自在に支持されている。
【００５７】
回転軸５５の連結部５５ｃは、ユニバーサルジョイント５９の上端部に形成された連結孔に挿通されるとともに、ボルト５９ａで締め付けられることで、ユニバーサルジョイント５９の上端部に接続されている。ギヤボックス３０の入力軸３１の上端部は、連結部５５ｃと同様の手法で、ユニバーサルジョイント５９の下端部に接続される。
【００５８】
〈ジョイント装置の配置〉
図７は、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時における、ステアリング装置１０を模式的に示す斜視図であり、図８〜図１０は、ステアリング装置１０の車載状態をそれぞれ模式的に示す平面図、背面図および側面図である。なお、図８および図９では、前側収容室５における右側端部を図示省略している。
【００５９】
先ず、前側収容室５の構成について簡単に説明する。図８に示すように、床下空間６に対応する部位には、車幅方向両端部で車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール８１が設けられている。これらサイドレール８１は車幅方向に延びるクロスメンバ８２で繋がれている。サイドレール８１の前端部は、図１０に示す上下に２段並んだクロスメンバ８３，８４における下側のクロスメンバ８４に接続されている。これらクロスメンバ８３，８４の車両前後方向前側に前側収容室５が形成されている。
【００６０】
具体的には、図８に示すように、上側のクロスメンバ８３の車幅方向両端部から左右一対のサイドレール８５が車両前後方向前側に延びている。また、左右一対のサイドレール８５には、車幅方向に延びる前後一対の前側および後側クロスメンバ８７，８８が架け渡されている。各クロスメンバ８７，８８は、図９に示すように、車幅方向に延びているとともに、その両端部が車幅方向外側に行くほど上方に傾斜しながら延びて、サイドレール８５の下部に取り付けられている。なお、図７〜図１０の符号８９は、サスペンションタワーを示している。
【００６１】
このような構成により、前側収容室５は、左右一対のサイドレール８５によって左右が区画され、且つ、クロスメンバ８３によって後ろが区画されるとともに、前側および後側クロスメンバ８７，８８によって下側が区画されている。
【００６２】
前側クロスメンバ８７には、図８〜図１０に示すように、当該前側クロスメンバ８７から後方に延びるブラケット９０が設けられている。ステアリング装置１０のステアリングアクチュエータ２０やギヤボックス３０は、かかるブラケット９０上に取り付けられることで、前側クロスメンバ８７によって支持されている。このように、ギヤボックス３０を配置することで、当該ギヤボックス３０から後方且つ上方に傾斜して延びる入力軸３１の上端が、図１０に示すように、サイドレール８５の高さ方向における中央部と略同じ高さになる。
【００６３】
また、サスペンションタワー８９の車幅方向内側の面には、図９に示すように、サイドレール８５よりも高い位置で車幅方向内側（右側）に略水平に延びた後、斜め下方に延びる、矩形中空状の支持ブラケット９１が設けられている。より詳しくは、支持ブラケット９１の車幅方向左側の端部には固定板９２が一体形成されていて、この固定板９２がサスペンションタワー８９の車幅方向内側の面にボルト９２ａで固定されている。この支持ブラケット９１は、車幅方向内側に略水平に延びる部位９１ａと、当該部位９１ａの車幅方向右側の端部から斜め下方に延びる部位９１ｂとを有している。部位９１ａには、ジョイント装置５０を取り付けるための取付けブラケット９３が更に設けられている。
【００６４】
取付けブラケット９３は、支持ブラケット９１の部位９１ａの下面に取り付けられて後方に延びる連結部９５と、連結部９５の後端部に取り付けられた、後方に行くほど上方に傾斜して延びる被取付け板９７と、を有している。被取付け板９７の四隅には、ボルト穴（図示せず）がそれぞれ形成されている。
【００６５】
ジョイント装置５０は、取付け板５３における本体部５１とは反対側の面を、被取付け板９７の後側の面に重ね、取付け板５３のボルト穴５３ａおよび被取付け板９７のボルト穴に挿通されたボルト９６で両者５３，９７を締め付けることで、取付けブラケット９３に取り付けられている。ジョイント装置５０は、上述の如く、ユニバーサルジョイント５９の下端部が、ギヤボックス３０の入力軸３１の上端部に接続されていることを除けば、ギヤボックス３０とは独立に、取付けブラケット９３および支持ブラケット９１を介して、サスペンションタワー８９に支持されている。このようにして、サスペンションタワー８９に支持されるジョイント装置５０は、図１０に示すように、回転軸５５の延長線が前側座席８の座部８ａを通るように、後方且つ上方に傾斜するような姿勢で、前側収容室５に配置されている。
【００６６】
前側収容室５の仕切り部材５ａには、図２および図１０に示すように、前側座席８の下側（座部８ａに対応する位置）に、開閉部５ｂが形成されている。それ故、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時に、例えば前側座席８を取り外したり、折り畳んだりすることで、図１０の破線で示すように、開閉部５ｂを通じて棒状部材７０を前側収容室５へ挿入することが可能となっている。そうして、前側収容室５内においては、図１０に示すように、ジョイント装置５０と開閉部５ｂとの間に、他の車載機器が配置されておらず、棒状部材７０を挿入するためのスペースＳが確保されている。
【００６７】
開閉部５ｂを通じて前側収容室５へ挿入された棒状部材７０は、図７に示すように、その先端部に形成された接続部７５を、ジョイント装置５０の回転軸５５の上端部に形成された挿入孔５５ｄへ挿入することで、ジョイント装置５０（回転軸５５およびユニバーサルジョイント５９）を介して、ギヤボックス３０の入力軸３１と機械的に接続される。ここで、接続部７５が四角柱棒状に形成されているとともに、挿入孔５５ｄが断面四角形状に形成されていることから、棒状部材７０と回転軸５５との間で回転滑りが生じることなく、接続部７５を挿入孔５５ｄへ挿入するという簡単な構成で、棒状部材７０の回転力を入力軸３１に伝達することが可能となっている。
【００６８】
それ故、オペレータ等が把持部７３を回転させれば、その回転力がジョイント装置５０を介してギヤボックス３０に入力され、ラック軸１５の直線運動に変換されるので、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時にも、車室４内からタイヤ２の切れ角を調整することができる。これにより、故障した車両１を手押し等によって速やかに退避場所まで移動させることが可能となる。
【００６９】
−作用・効果−
本実施形態によれば、自動運転車両１には、転舵装置１１に対して機械的に接続されるステアリングホイールが車室４内に設けられていないことから、乗員の利用スペースを広くすることができる。
【００７０】
加えて、棒状部材７０とギヤボックス３０の入力軸３１とを機械的に接続するジョイント装置５０が前側収容室５に設けられていることから、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時に、棒状部材７０を車室４側から前側収容室５へ挿入してジョイント装置５０に連結するという簡単な構成で、車室４内からの手動操作によってタイヤ２の切れ角を調整することができる。
【００７１】
これらにより、乗員の利用スペースを広くしつつ、システム全体を冗長化することなく、故障した車両１を手押し等によって速やかに退避場所まで移動させることができる。
【００７２】
また、転舵装置１１に対して電気的にのみ接続されるジョイスティック４７を車室４内に備えることで、設置場所がある程度決まっていた従来のステアリングホイール等とは異なり、ジョイスティック４７を設置する場所の選択肢が増えることから、車室４内におけるレイアウトの自由度を高めることができる。
【００７３】
さらに、車体の前端部１ａにおいて、運転席をなくして、その代わりに乗員が後ろ向きに座る前側座席８のみを設けることで、乗員の利用スペースをより広く確保することができる。また、ステアリングアクチュエータ２０の作動不良時に、例えば前側座席８を取り外したり、折り畳んだりすることで、開閉部５ｂを通じて棒状部材７０を前側収容室５へ容易に挿入することができる。
【００７４】
さらに、ジョイント装置５０と開閉部５ｂとの間に、他の車載機器が配置されておらず、棒状部材７０を挿入するためのスペースＳが確保されていることから、開閉部５ｂを通じて前側収容室５へ挿入した棒状部材７０をギヤボックス３０と容易且つ迅速に接続することができる。
【００７５】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７６】
上記実施形態では、車室４内にジョイスティック４７を設けたが、これに限らず、例えば、オペレータが所持しているタブレットＰＣで転舵装置１１を操作するようにしてもよいし、転舵装置１１を操作する装置を車室４内に設けないようにしてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、棒状部材７０を挿入するための開閉部５ｂを、前側座席８の下側に設けたが、これに限らず、例えば、仕切り部材５ａの形状や前側座席８の位置を変更して、前側座席８の背面側（背もたれ８ｂに対応する位置）に、開閉部５ｂを形成してもよい。
【００７８】
さらに、上記実施形態では、前側収容室５内に設けられたステアリング装置１０について説明したが、これに限らず、例えば、後側収容室７にも、ステアリング装置１０と同様の構成のステアリング装置を設けてもよい。
【００７９】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によると、アクチュエータ等の作動不良時に、故障した車両を速やかに退避させることができるので、転舵装置に対して機械的に接続される操作手段が当該車室内に設けられていない自動運転車両に適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【００８１】
１        自動運転車両
２        タイヤ
４        車室
５        前側収容室
５ａ      仕切り部材
５ｂ      開閉部
８        前側座席
１１      転舵装置
１５      ラック軸（転舵軸）
２０      ステアリングアクチュエータ
３０      ギヤボックス（ギヤ機構）
３１      入力軸
４７      ジョイスティック（操作装置）
５０      ジョイント装置
５１      本体部
５５      回転軸（軸部）
５５ｄ    挿入孔
５６      ボールベアリング
５７      ボールベアリング
５９      ユニバーサルジョイント
７０      棒状部材
７５      接続部（先端部）
８９      サスペンションタワー
Ｓ        スペース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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