(57)【要約】【課題】駆動用のエンジンを停止中に、搭載した電子機器等を使用しても、バッテリの充電状態を適正に維持することが可能である。【解決手段】走行用エンジンにより駆動して発電する走行用エンジン内発電機と、この走行用エンジン内発電機により発電された電気を充電し給電するバッテリとを有するバッテリ搭載車両の電源システムであり、発電専用エンジンにより駆動して発電し、負荷装置へ給電するエンジン発電機と、エンジン発電機とバッテリとの間に配置され、走行用エンジンの停止時にのみエンジン発電機により発電された電気をバッテリに充電する電源切替手段を備える。【選択図】図１８
2006050881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用エンジンにより駆動して発電する走行用エンジン内発電機と、この走行用エンジン内発電機により発電された電気を充電し給電するバッテリとを有するバッテリ搭載車両の電源システムであり、
発電専用エンジンにより駆動して発電し、負荷装置へ給電するエンジン発電機と、
前記エンジン発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記走行用エンジンの停止時にのみ前記エンジン発電機により発電された電気を前記バッテリに充電する電源切替手段を備えることを特徴とするバッテリ搭載車両の電源システム。
【請求項２】
前記エンジン発電機からの交流を得る無停電電源は、前記負荷装置へ交流出力すると共に、内蔵する非常用バッテリに充電することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ搭載車両の電源システム。
【請求項３】
前記バッテリは、前記無停電電源にも接続され、前記無停電電源の非常用電源としても利用することを特徴とする請求項２に記載のバッテリ搭載車両の電源システム。
【請求項４】
前記無停電電源は、前記バッテリの直流出力を交流出力に変換して負荷装置へ給電することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ搭載車両の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、バッテリ搭載車両の電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、車両に搭載されるバッテリは、走行用エンジンの始動やライト、警報機等の電源として用いられ、通常走行用エンジンに取り付けられた発電機により充電される（例えば、特許文献１）。【０００３】  このように、車両に搭載されるバッテリは、走行用エンジンに取り付けられた発電機により充電されるため走行速度が変化すると、発電機の出力が変化し、バッテリが過充電になったり、加熱する等の問題が生じる。このために、過充電防止や温度依存性を持たせるなど、バッテリの充電状態を適正に保ったり、その寿命を縮めないなど、充電制御が行われている。
【特許文献１】特開２００４−１８２２１４号公報（第１頁〜第１７頁、図１〜図２４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、走行用エンジン停止中に、車両に搭載したバッテリを電源として用いる様々な電子機器を使用する場合、例えば車両に無人運転システムと有人運転システムとを備え、これらを切り替えて運転できるようにする場合等には、車体制御装置等の電子機器を使用する他に、無人運転システムの電子機器を使用することになる。【０００５】  このような無人運転システムを備える場合には、例えば走行用エンジンを停止して車両を停止したままで無人運転で実際移動するコースをコンピュータによって設定したり、あるいはシステムの点検等を行なったり、あるいは車載カメラＧＰＳ、ジャイロ等の無人運転用補機やスピーカやサーチライト等の補機を使用する等、発電や充電が行われないまま電力を消費してしまうことがある。【０００６】  このようにして、バッテリの過放電が起こると、例えばスターターモータを回せなくなる等、エンジンの起動不能などの障害を引き起こす場合がある。【０００７】  この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、走行用エンジンを停止中に、搭載した電子機器等を使用しても、バッテリの充電状態を適正に維持することが可能なバッテリ搭載車両の電源システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。【０００９】  請求項１に記載の発明は、走行用エンジンにより駆動して発電する走行用エンジン内発電機と、この走行用エンジン内発電機により発電された電気を充電し給電するバッテリとを有するバッテリ搭載車両の電源システムであり、
発電専用エンジンにより駆動して発電し、負荷装置へ給電するエンジン発電機と、
前記エンジン発電機と前記バッテリとの間に配置され、前記走行用エンジンの停止時にのみ前記エンジン発電機により発電された電気を前記バッテリに充電する電源切替手段を備えることを特徴とするバッテリ搭載車両の電源システムである。【００１０】  請求項２に記載の発明は、前記エンジン発電機からの交流を得る無停電電源は、前記負荷装置へ交流出力すると共に、内蔵する非常用バッテリに充電することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ搭載車両の電源システムである。【００１１】  請求項３に記載の発明は、前記バッテリは、前記無停電電源にも接続され、前記無停電電源の非常用電源としても利用することを特徴とする請求項２に記載のバッテリ搭載車両の電源システムである。【００１２】  請求項４に記載の発明は、前記無停電電源は、前記バッテリの直流出力を交流出力に変換して負荷装置へ給電することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ搭載車両の電源システムである。
【発明の効果】
【００１３】  前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。【００１４】  請求項１に記載の発明によれば、走行用エンジンの停止時にエンジン発電機により発電された電気をバッテリに充電することで、走行用エンジンを停止中に、搭載した電子機器等の負荷装置を使用しても、バッテリの充電状態を適正に維持することができる。このように、走行用エンジン停止時に、様々な電子機器等を使用しても、バッテリの放電を防止できると共に、充電系が２系統となり、車両の電源システムとしての信頼性も向上する。【００１５】  請求項２に記載の発明によれば、エンジン発電機は無停電電源へ交流出力により給電することができ、また走行用エンジンの停止時にはバッテリへ直流出力することでバッテリの充電状態を適正に維持することができる。【００１６】  請求項３に記載の発明によれば、バッテリは無停電電源にも接続され、無停電電源の非常用電源としても利用することができる。【００１７】  請求項４に記載の発明によれば、無停電電源は、エンジン発電機の停止時にバッテリの直流出力を交流出力に変換して給電することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下、この発明のバッテリ搭載車両の電源システムの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。バッテリ搭載車両として、運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と、運転者が乗車しないで自動走行する無人運転とを切り替えることが可能な有人無人運転切替走行車両について説明する。【００１９】  図１乃至図１９はこの発明の電源システムを有人無人運転切替走行車両である四輪バギー車に実施する形態の一例であって、図１は車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の側面図、図２は車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図、図３は車体中央カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の側面図、図４は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図、図５は有人無人運転切替走行車両のエンジン及び動力伝達機構を示す平面図、図６は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の右側面図、図７は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の前面図、図８は車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の後面図、図９は後輪への動力伝達機構を示す図、図１０はステアリング機構を示す側面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図、図１２はステアリングシステムの正面図、図１３はステアリング軸駆動部の横断面図、図１４はステアリング軸駆動部の縦断面図、図１５は操向ハンドルの平面図、図１６は操向ハンドルのチルト動作を示す側面図、図１７は有人無人運転切替走行車両の制御の概略構成図、図１８は電源システムの構成図、図１９は電源システムのタイムチャートである。【００２０】  この有人無人運転切替走行車両１は、車体２の前後に車体幅方向の左右両側端に各々車輪を配置した前輪３及び後輪４を備え、この前輪３と後輪４との間の略中央に前輪３と後輪４を駆動する走行用走行用エンジン５を配置した、荒地走行用のいわゆる四輪バギー車である。【００２１】  走行用エンジン５の上方には、燃料タンク６が配置され、この燃料タンク６の後方には鞍乗り型のシート７が配置されている。シート７が運転席を構成し、運転席は鞍乗り型に限定されず、ベンチ型であってもよい。運転席がベンチ型の場合には、車幅方向に長くし、この運転席の下に燃料タンクを配置する構成等にする。燃料タンク６の前側には、前輪３を操舵可能な操向ハンドル８が備えられている。【００２２】  また、走行用エンジン５の上方には、吸気系のエアクリーナ９が配置され、走行用エンジン５の後方には、排気系の排気管１０が配置されている。さらに、走行用エンジン５の前側には、走行用エンジン５を冷却する空気を導入する空気導入ダクト１１が配置され、走行用エンジン５の後側には、走行用エンジン５を冷却した空気を排出する空気排出ダクト１２が配置されている。【００２３】  この有人無人運転切替走行車両１は、車体２、前輪３及び後輪４を車体カバー２０で覆っている。車体カバー２０は、車体前側を覆う車体前側カバー２１と、車体後側を覆う車体後側カバー２２と、車体中央部の操向ハンドル８とシート７を覆う車体中央カバー２３とを有する。車体前側カバー２１は、上方を覆うフロントトップフード２１ａと、左右の側方を覆う一対のフロントサイドフード２１ｂとを有する。車体後側カバー２２は、上方を覆うリアトップフード２２ａと、左右の側方を覆う一対のリアサイドフード２２ｂとを有する。車体中央カバー２３は、上方を覆うセンタトップフード２３ａと、左右の側方を覆う一対のセンタサイドフード２３ｂとを有する。【００２４】  また、車体カバー２０は、一対の前輪３を各々上方から後方に亘り覆う前輪泥除け部、いわゆるフロントフェンダ２６を備えるとともに、一対の後輪４を各々前方から上方に亘り覆う後輪泥除け部、いわゆるリアフェンダ２７を備えている。フロントフェンダ２６の後端部からリアフェンダ２７の前端部に亘り、運転者の足を載せるためのフロア部２８が略水平に延設されている。【００２５】  リアトップフード２２ａの上面には、塔状のリアキャリア２２ｃが取り付けられている。このリアキャリア２２ｃの上部には、サーチライト１００、リアレーザスキャナＣ２、カメラＣ３が取り付けられている。また、リアキャリア２２ｃの下方には、スピーカライトユニット１０３が取り付けられている。スピーカライトユニット１０３は、中央部のスピーカ１０３ａと、左右一対のパイロットライト１０３ｂとを有する。この車体中央カバー２３は、図１乃至図３に示すように、車体前側カバー２１と、車体後側カバー２２と、フロア部２８とに対して着脱可能になっている。【００２６】  この有人無人運転切替走行車両１は、有人運転時に車体中央カバー２３を外して運転者がシート７に座って操向ハンドル８を操作して走行するが、無人運転時には車体中央カバー２３を取り付けて操向ハンドル８とシート７を覆い、操向ハンドル８やシート７が雨に濡れないようにし、あるいは操向ハンドル８が障害物に接触したり、さらには外部から悪戯されないようにする。【００２７】  車体中央カバー２３は、センタトップフード２３ａと一対のセンタサイドフード２３ｂとに分割可能であり、車体中央カバー２３を分割することで小さく、かつ軽量になり、着脱時の取扱が容易である。また、センタトップフード２３ａと運転者が乗り降りする側のみセンタサイドフード２３ｂを着脱すればよく取扱が容易である。【００２８】  また、無人運転する時には、図１６に示すように、チルトスイッチＳＷ１０を操作し、操向ハンドル８をチルトダウンして車体中央カバー２３を構成するセンタトップフード２３ａを取り付けることで、車高を低くできる。【００２９】  この有人無人運転切替走行車両１は、車体後側にキャリア２４を備えている。有人運転時には、図３に示すように、車体中央カバー２３を外してキャリア２４に載置して走行し、バンド２５によって止めて落下しないようにする。このようにして有人無人運転切替走行車両１を有人運転し、走行先で無人運転する時には車体中央カバー２３をキャリア２４から取り外して車体２に取り付けることができ便利である。【００３０】  車体２の前部には、前輪懸架装置３０を介して前輪３が懸架されている。この前輪３は、旋回力伝達機構３１を介してステアリング軸３２によって駆動される。ステアリング軸３２の上端には操向ハンドル８が一体的に装着されており、���の操向ハンドル８を左右に旋回することにより前輪３を左右に操舵可能としている。車体２の後部には、後輪懸架装置３５を介して後輪４が懸架されている。【００３１】  次に、前輪３を旋回する機構を、図１０乃至図１４に基づいて説明する。ステアリング軸３２は、上下に分割して上側分割ステアリング軸３２ａと下側分割ステアリング軸３２ｂとから構成されている。【００３２】  上側分割ステアリング軸３２ａには、ハンドル切り角検出手段２００と、反力機構３００，４００とが備えられている。上側分割ステアリング軸３２ａの中央部は、軸受４５１を介して取付ブラケット４５２に支持され、この取付ブラケット４５２は車体２を構成する前側車体フレーム２ａに固定されている。上側分割ステアリング軸３２ａの下部は、軸受４５３を介して取付ブラケット４５４に支持され、この取付ブラケット４５４の両端は前側車体フレーム２ａに固定されている。【００３３】  上側分割ステアリング軸３２ａの下部先端部には、四角軸部３２ａ２が取り付けられている。この四角軸部３２ａ２の先端部には、ハンドル切り角検出手段２００を構成するポテンショメータが取り付けられている。ハンドル切り角検出手段２００のポテンショメータは、上側分割ステアリング軸３２ａの旋回に基づき車両直進位置から右方向または左方向へのハンドル切り角（ハンドル切り量）を検出し、このハンドル切り角情報を車体制御装置７００に送る。【００３４】  反力機構３００は、公知の摩擦ダンパであり、ダンパ３０１、ケース３０２、取付ベース３０３を有する。このダンパ３０１は、中央部の金属ボス３０１ａと、その外周面に焼き付けられた弾性体ディスク３０１ｂからなり、互いに固定されたケース３０２と取付ベース３０３との間に弾性体ディスク３０１ｂが圧接された状態で収容され、金属ボス３０１ａには、四角孔部３０１ａ１が形成されている。【００３５】  取付ベース３０３は、取付ブラケット４５４に固定してボス部３０５に締付ボルト３０６によって取り付けられている。【００３６】  上側分割ステアリング軸３２ａの四角軸部３２ａ２は、前記金属ボス３０１ａの四角孔部３０１ａ１に嵌挿され、またケース３０２の開口部３０２ａと取付ベース３０３の開口部３０３ａに隙間を設けて挿通され、四角軸部３２ａ２が旋回可能になっている。【００３７】  弾性体ディスク３０１ｂは、上側分割ステアリング軸３２ａの四角軸部３２ａ２が旋回することによって回転させられ、この際摩擦抵抗が発生する。このように、上側分割ステアリング軸３２ａの旋回力に対して抵抗を与える。上側分割ステアリング軸３２ａは、下側分割ステアリング軸３２ｂと分割されているが、有人運転時の操向ハンドル８による操作が軽過ぎることがなく、実際の操向ハンドル８による操作によって前輪３を左右に旋回する場合と同じような感覚で操作することができる。【００３８】  反力機構４００は、上側分割ステアリング軸３２ａに固定した支持レバー４０１と、この支持レバー４０１に回転可能に軸支された回転ローラ４０２と、この回転ローラ４０２にカム面４０３ａを当接して回転ローラ４０２によって押されて揺動可能に軸支された左右一対のカムレバー４０３と、左右一対のカムレバー４０３を初期位置方向に付勢する付勢手段４０４とを有する。【００３９】  支持レバー４０１は、上側分割ステアリング軸３２ａの軸方向に対して直交するように固定され、この支持レバー４０１にローラホルダ４０５が固定されている。ローラホルダ４０５には、ローラ軸４０６がナット４０７によって締付固定され、このローラ軸４０６に回転ローラ４０２が回転可能に支持されている。【００４０】  左右一対のカムレバー４０３は、図２３に示すように、車両直進位置を基準Ｌ１とする対称位置を初期位置とし、互いに上下に重ねられてそれぞれの基部４０３ｂが支持軸４１０によってカムホルダ４１１の左右の上下位置のずれた支持部４１１ａに揺動可能に軸支されている。このカムホルダ４１１の左右には、取付部４１１ｂが形成され、この取付部４１１ｂは、締付ボルト４１２によって取付ブラケット４５４に取り付けられている。左右一対のカムレバー４０３は、カム面４０３ａを有し、このカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押され、これによって左右一対のカムレバー４０３が支持軸４１０を支点に揺動する。【００４１】  例えば、図１１に示すように、上側分割ステアリング軸３２ａが矢印ｊの方向へ旋回すると、上側に位置するカムレバー４０３のカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押されて揺動する。一方、上側分割ステアリング軸３２ａが矢印ｋの方向へ旋回すると、下側に位置するカムレバー４０３のカム面４０３ａが回転ローラ４０２によって押されて揺動する。【００４２】  カムホルダ４１１には、アジャスタ４２０と、付勢手段４０４と、スライダ４２１とが設けられている。付勢手段４０４は、コイルスプリングにより構成され、アジャスタ４２０とスライダ４２１の間に配置され、スライダ４２１が常に左右一対のカムレバー４０３の凸部４０３ｃに当接するように付勢している。【００４３】  アジャスタ４２０を回転してカムホルダ４１１への取付位置を変えることで、付勢手段４０４の設定付勢力を変えることができる。また、付勢手段４０４と左右一対のカムレバー４０３のカム面４０３ａのカム形状との組み合わせによって、反力特性を変えることができる。【００４４】  上側分割ステアリング軸３２ａが旋回すると、支持レバー４０１に軸支された回転ローラ４０２によって、カム面４０３ａを有する左右一対のカムレバー４０３を車両直進位置を基準Ｌ１として揺動する。この左右一対のカムレバー４０３は初期位置方向に付勢されている。上側分割ステアリング軸３２ａは、下側分割ステアリング軸３２ｂと分割されているが、有人運転時の操向ハンドル８による操作が軽過ぎることがなく、実際の操向ハンドル８による操作によって前輪３を左右に旋回する場合と同じような感覚で操作することができる。【００４５】  この有人無人運転切替走行車両１は、有人運転時に検出したハンドル切り角情報に基づき分割した下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回するステアリング軸駆動手段５００を備えている。下側分割ステアリング軸３２ｂは、図１３及び図１４に示すように、第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２とを一体に組み付けてなる。第１下側分割軸部３２ｂ１の下部は、軸受６００を介して前側車体フレーム２ａに支持されている���この第１下側分割軸部３２ｂ１の下部には、アーム６０１の軸部６０１ａがスプライン係合され、ナット６０２によって締付固定され、第１下側分割軸部３２ｂ１とアーム６０１とが一体回転可能になっている。アーム６０１には、左右のタイロット６０３の一端がボール継ぎ手６０４を介して連結されている。この左右のタイロット６０３の他端は、ボール継ぎ手６０５を介して前輪３のナックル６０６に連結され、これらで旋回力伝達機構３１を構成している。【００４６】  この第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２は、駆動ケース本体６１０と蓋体６１１とに軸受６１２，６１３を介して旋回可能に支持されている。この駆動ケース本体６１０には、ステアリング軸駆動手段５００が備えられている。このステアリング軸駆動手段５００は、ステアリングモータＭ１、駆動軸５００ｂを有し、ステアリングモータＭ１のモータ軸５００ａ１が駆動軸５００ｂに連結されている。この駆動軸５００ｂの両端は、それぞれ軸受５００ｃを介して駆動ケース本体６１０に支持されている。【００４７】  第１下側分割軸部３２ｂ１の上面には、フェースギヤ３２ｂ１１が形成され、駆動軸５００ｂのギヤ５００ｂ１と噛み合っている。ステアリングモータＭ１によって駆動軸５００ｂが正転または逆転することで、第１下側分割軸部３２ｂ１と第２下側分割軸部３２ｂ２からなる下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回する。【００４８】  また、ステアリング軸駆動手段５００は、無人運転時に少なくとも車両の位置情報と目的地までの走行経路情報とによるハンドル切り角情報に基づき下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回する。【００４９】  次に、走行用エンジン５からの駆動力を伝達する動力伝達系について図５に基づいて説明する。走行用エンジン５からの駆動力は、トランスミッション５ａから出力され、前輪プロペラ軸４０を介してデファレンシャル装置４１に伝達される。このデファレンシャル装置４１の左右の出力軸４１ａには、それぞれ等速ジョイント４２を介して左右のドライブ軸４３が連結され、このドライブ軸４３はそれぞれ等速ジョイント４４を介して左右の前輪３の車軸３ａに連結され、走行用エンジン５からの駆動力によって前輪３が駆動される。左右の前輪３の車軸３ａには、それぞれディスクブレーキ装置４５が設けられている。【００５０】  また、走行用エンジン５からの駆動力は、トランスミッション５ａから出力され、後輪プロペラ軸５０を介して減速装置５９に伝達される。この減速装置５９の左右の出力軸５９ａには、それぞれ等速ジョイント５８を介して左右のドライブ軸５３が連結され、このドライブ軸５３はそれぞれ等速ジョイント５４を介して左右の後輪４の車軸４ａに連結され、走行用エンジン５からの駆動力によって後輪４が駆動される。後輪プロペラ軸５０には、電磁ブレーキ装置５１とディスクブレーキ装置５２が順に設けられている。【００５１】  次に、有人無人運転切替走行車両１の制御を図１７に基づいて説明する。図１７において、細線は通常の制御信号線を示し、太線は異常信号の通信線を示す。  この有人無人運転切替走行車両１は、操作機器類ＳＷ、車体制御アクチュエータ群Ｍ、車体センサ群ＳＥ、ハンドル切り角検出手段２��０、エンジン点火システム５６３、スピーカライトユニット１０３、非常停止システムＡ、測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ、電源システムＧ、自律制御装置ＣＭ、車体制御装置７００等を備える。自律制御装置ＣＭ及び車体制御装置７００は、電源システムＧにより電源が与えられ、操作機器類ＳＷ、車体センサ群ＳＥ、ハンドル切り角検出手段２００、非常停止システムＡ、測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ等の情報に基づき、エンジン点火システム５６３、スピーカライトユニット１０３、車体制御アクチュエータ群Ｍ等を駆動して走行する。【００５２】  操作機器類ＳＷとしては、メインスイッチＳＷ１、キルスイッチＳＷ２０、有人無人運転切替スイッチＳＷ２、セルスイッチＳＷ３、スロットルレバー５６０、シフトレバー５６１、ブレーキペダル５６２等がある。【００５３】  メインスイッチＳＷ１、キルスイッチＳＷ２０及び有人無人運転切替スイッチＳＷ２は、図５に示すように、操作パネル５５０に配置されている。メインスイッチＳＷ１の操作で、電源システムＧのバッテリＧ３から電装品、自律制御装置ＣＭ、車体制御装置７００に電源が入る。また、有人無人運転切替スイッチＳＷ２により運転者が乗車して運転者の操作により走行する有人運転と運転者が乗車しないで自動走行する無人運転との切り替えが行なわれる。【００５４】  セルスイッチＳＷ３及びスロットルレバー５６０は、図１５に示すように、操向ハンドル８の右側に配置され、シフトレバー５６１は、左側に配置されている。メインスイッチＳＷ１が入力された状態で、セルスイッチＳＷ３の操作でセルモータＭ２を駆動して走行用エンジン５を起動する。また、走行用エンジン５が駆動している状態で、キルスイッチＳＷ２０を操作すると電源が遮断されて走行用エンジン５が停止する。【００５５】  また、セルスイッチＳＷ３、キルスイッチＳＷ２０は、リモコンＨに設けられる。メインスイッチＳＷ１が入力された状態で、リモコンＨのセルスイッチＳＷ３を操作し、遠隔操作により走行用エンジン５を起動できる。同様に、リモコンＨのキルスイッチＳＷ２０を操作し、遠隔操作により走行用エンジン５を停止することができる。【００５６】  スロットルレバー５６０の操作によりスロットルモータＭ３を駆動してキャブレタの制御を行なう。また、シフトレバー５６１の操作によりシフトモータＭ４の駆動によりシフトの切り替えを行なう。【００５７】  ブレーキペダル５６２は、図５に示すように、車体２のフロア部２８に配置され、このブレーキペダル５６２の操作でロッド５６２ｂを介してブレーキ信号を送る。このブレーキ信号に基づき車体制御装置７００はブレーキモータＭ５を駆動し、ブレーキ液をマスタシリンダ５６２ａにより前後に配置されたディスクブレーキ装置４５，５２に供給して制動する。【００５８】  車体制御アクチュエータ群Ｍとしては、ステアリングモータＭ１、セルモータＭ２、スロットルモータＭ３、ブレーキモータＭ５等がある。【００５９】  ステアリングモータＭ１は、図１０に示すように、ハンドル切り角情報に基づき下側分割ステアリング軸３２ｂを旋回するように配置されている。セルモータＭ２、スロットルモータＭ３及びシフトモー���Ｍ４は、図５に示すように、それぞれ走行用エンジン５の周りに配置される。シフトモータＭ４は、シフトレバー５６１の操作情報に基づき通信制御を行ない、シフトを前進、中立、後進に切り替える。ブレーキモータＭ５は、車体２の後側に配置されている。【００６０】  車体センサ群ＳＥとしては、車速センサＳＥ１、エンジン水温センサＳＥ２、アクチュエータ温度センサＳＥ３、エンジン回転数検出センサＳＥ４等がある。車速センサＳＥ１は、図５に示すように、前輪３のドライブ軸４３の周りに配置され、エンジン水温センサＳＥ２は、走行用エンジン５の周りに配置される。アクチュエータ温度センサＳＥ３は、それぞれの車体制御アクチュエータ群Ｍに配置される。エンジン回転数検出センサＳＥ４は、図６に示すように、走行用エンジン５のクランク軸５ｂに対応して配置される。【００６１】  ハンドル切り角検出手段２００は、図１０に示すように、下側分割ステアリング軸３２ｂの下部に配置され、有人運転時のハンドル切り角を検出する。【００６２】  エンジン点火システム５６３は、点火回路５６３ａ、点火コイル５６３ｂ、点火プラグ５６３ｃ等からなる。点火回路５６３ａによって点火コイル５６３ｂに高電圧を与え、点火プラグ５６３ｃでスパークして点火する。点火プラグ５６３ｃは、図５に示すように、走行用エンジン５の気筒に設けられる。【００６３】  スピーカライトユニット１０３は、中央部のスピーカ１０３ａと、左右一対のパイロットライト１０３ｂとを有し、図１乃至図３に示すように、リアキャリア２２ｃに配置される。【００６４】  非常停止システムＡとしては、非常停止レシーバ５７０、非常停止スイッチＳＷ４、車体制御装置７００に備えられる非常停止制御部７００ａ等を有する。非常停止レシーバ５７０は、基地局あるいはリモコンを備えた非常停止送信機５８０からの非常停止信号を受信する。車体２の前後左右には、図５に示すように、非常停止スイッチＳＷ４が設けられ、非常時に非常停止スイッチＳＷ４を押す。  非常停止制御部７００ａは、非常停止レシーバ５７０、非常停止スイッチＳＷ４からの非常停止信号、さらには車体制御アクチュエータ群Ｍからの信号によるアクチュエータ診断部７００ｂ、車体センサ群ＳＥからの信号によるセンサ診断部７００Ｃからの診断信号、さらには測位システムＢ、走行路障害物検出システムＣ、自律制御装置ＣＭからの非常停止信号のいずれかの信号に基づき電磁ブレーキ装置５１を駆動して車両を停止し、またエンジン点火システム５６３の失火制御により走行用エンジン５を停止する。【００６５】  測位システムＢは、ＧＰＳ受信機Ｂ１、ジャイロコンパスＢ２、エンコーダＢ３等を有する。ＧＰＳ受信機Ｂ１は、塔状のリアキャリア２２ｃに配置し、ＧＰＳ受信機Ｂ１により車両の位置情報を得る。ジャイロコンパスＢ２は、図４に示すように、シート７の下方のエアクリーナ９の直後で、ピッチ、ロール、ヨーの影響を受けにくい重心近くに配置され、ジャイロコンパスＢ２により車両の方位情報を得る。エンコーダＢ３は、図５に示すように、ドライブ軸５３と歯付ベルトＢ３ａにより連結され、このエンコーダＢ３により走行距離情報を得る。この測位システムＢから得られる情報は、自律��御装置ＣＭへ送る。【００６６】  走行路障害物検出システムＣは、フロントレーザスキャナＣ１、リアレーザスキャナＣ２、カメラＣ３等を有し、これらで走行路を検出し、また障害物を検出する。フロントレーザスキャナＣ１は、図１乃至図３に示すように、車体２の前側に配置され、リアレーザスキャナＣ２は、リアキャリア２２ｃの上部に配置されている。また、カメラＣ３も同様にリアキャリア２２ｃの上部に配置されている。フロントレーザスキャナＣ１は、低い位置にあって左右上下に走査する。リアレーザスキャナＣ２は、高い位置にあって下を見下ろすよう上下に走査する。２台のレーザスキャナを用い上下の異なる位置で検出することで、高速走行でも走行路や障害物やその高さを瞬時に検出することができる。カメラＣ３は、パーン、あるいは上下に揺動して画像を得ることができる。また、例えば、３６０度パーンして画像を得ることができるが、パーン角度は特に限定しない。【００６７】  電源システムＧは、走行用エンジン内発電機Ｇ１、エンジン発電機Ｇ２、バッテリＧ３、無停電電源Ｇ４、電源切替手段Ｇ５を有し、図１８及び図１９で詳細に説明する。【００６８】  自律制御装置ＣＭは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、無線システムＣＭ１を備える。自律制御装置ＣＭは、図４に示すように、背もたれの後方の後側車体フレーム２ｂにおいて、車体制御装置７００の下方位置に配置される。自律制御装置ＣＭは、基地局Ｅから無線システムＥ１によって送信される例えば目的地までの走行情報を無線システムＣＭ１によって受信し、自律制御装置ＣＭは、測位システムＢからの情報とにより無人運転を行なう。【００６９】  車体制御装置７００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、切替手段を構成する有人無人運転切替スイッチＳＷ２によって有人無人運転切替走行車両１を有人運転または無人運転に切り替える。この車両制御装置７００は、図４に示すように、自律制御装置ＣＭの上方位置に配置される。【００７０】  有人運転時は、操作機器類ＳＷの操作によって、車両制御装置７００が車体制御アクチュエータ群Ｍ、エンジン点火システム５６３を制御して走行する。また、無人運転時は、基地局から送信される目的地までの走行情報と、測位システムＢからの情報とにより車体制御アクチュエータ群Ｍ、エンジン点火システム５６３を駆動して走行する。【００７１】  次に、図１７に示す電源システムＧを、図１８に基づいて詳細に説明する。【００７２】  この実施の形態の電源システムＧに備えられる走行用エンジン内発電機Ｇ１は、図５に示すように、走行用エンジン５のクランク軸５ｂ上に配置され、走行用エンジン５の駆動によって走行用エンジン内発電機Ｇ１が発電する。この走行用エンジン内発電機Ｇ１の直流出力は、レギュレータＧ１０によって所定電圧に調整されてバッテリＧ３に充電される。【００７３】  バッテリＧ３は、メインスイッチＳＷ１を介して電子機器を構成する車体制御装置７００に給電する。このバッテリＧ３は、図４に示すように、ジャイロコンパスＢ２の後方に配置され、重心に近い位置にある。【００７４】  エンジン発電機Ｇ２は、図４に示すように、後輪４の上方位置において、後側車体フレーム２ｂに配置さ��ている。このエンジン発電機Ｇ２は、内蔵エンジンにより駆動して発電する。このエンジン発電機Ｇ２の交流出力部Ｇ２ａは、所定電圧の交流出力を無停電電源Ｇ４に給電する。無停電電源Ｇ４は、整流器Ｇ４ａ、非常用バッテリＧ４ｂ、インバータＧ４ｃを有し、負荷装置へ交流出力すると共に、内蔵する非常用バッテリＧ４ｃに充電する。負荷装置として、電子機器を構成する自律制御装置ＣＭに給電する。また、電源システムＧに異常が生じた場合には、無停電電源Ｇ４から異常停止信号が自律制御装置ＣＭに送られ、自律制御装置ＣＭ及び車体制御装置７００は、有人無人運転切替走行車両１の電気系統を停止する。無停電電源Ｇ４は、背もたれの後方の後側車体フレーム２ｂに配置されている。【００７５】  このエンジン発電機Ｇ２は、メインスイッチＳＷ１が入力されていない状態でもリコイルスタータで始動することができる。このエンジン発電機Ｇ２は、基地局ＥあるいはリモコンＨのジェネレータ停止スイッチＳＷ３０及びキルスイッチＳＷ２０で停止することができる。また、エンジン発電機Ｇ２には、停止リレーＧ１１が接続され、この停止リレーＧ１１にはメインスイッチＳＷ１が入力されることでバッテリＧ３が電源となる。停止リレーＧ１１は、車体制御装置７００で制御される。【００７６】  電源切替手段Ｇ５は、エンジン発電機Ｇ２とバッテリＧ３との間に配置されている。この電源切替手段Ｇ５はリレーで構成され、電源切替手段Ｇ５にはメインスイッチＳＷ１が入力されることでバッテリＧ３が電源となる。【００７７】  電源切替手段Ｇ５は、車体制御装置７００に接続されている。車体制御装置７００は、エンジン回転数検出センサＳＥ４からのエンジン回転数情報に基づき走行用エンジン５の停止を判断し、この走行用エンジン５の停止時には電源切替手段Ｇ５を作動する。これによりエンジン発電機Ｇ２の直流出力部Ｇ２ｂは、所定電圧の直流出力をバッテリＧ３に給電する。【００７８】  この電源システムＧでは、走行用エンジン内発電機Ｇ１の充電系と、電源切替手段Ｇ５の作動によってエンジン発電機Ｇ２の充電系とでバッテリＧ３に充電することができる。例えば、走行用エンジン５を停止中に、電子機器である車体制御装置７００を使用しても、エンジン発電機Ｇ２の発電によってバッテリＧ３の充電状態を適正に維持することができる。また、無停電電源Ｇ４は、電源が供給されなくなった場合、バッテリＧ３の直流出力をインバータＧ４ｃにより交流出力に変換し、接続された別の電子機器である自律制御装置ＣＭに電気を供給する。バッテリＧ３は、無停電電源ｇ４にも接続され、無停電電源Ｇ４の非常用電源としても利用することができる。【００７９】  次に、電源システムＧの充電を図１９に基づいて詳細に説明する。【００８０】  メインスイッチＳＷ１が入力されると、電源切替手段Ｇ５がＯＮする。走行用エンジン５が駆動すると、走行用エンジン内発電機Ｇ１が発電してバッテリＧ３に充電される。バッテリＧ３から電子機器である車体制御装置７００に給電される。走行用エンジン５が駆動すると、電源切替手段Ｇ５がＯＦＦする。【００８１】  また、エンジン発電機Ｇ２を駆動して発電すると、無停電電源Ｇ４を介して別の電子機器である自律制御装置ＣＭに給電される。【００８２】  メインスイッチＳＷ１が入力された状態で、走行用エンジン５が停止すると、走行用エンジン内発電機Ｇ１が停止する。この走行用エンジン５の停止によって電源切替手段Ｇ５がＯＮし、バッテリＧ３にエンジン発電機Ｇ２による充電が行なわれる。【００８３】  このように、走行用エンジン５の駆動により発電する走行用エンジン内発電機Ｇ１と、この走行用エンジン内発電機Ｇ１により発電された電気を充電し電子機器である車体制御装置７００に給電するバッテリＧ３とを有し、走行用エンジン５の停止時に発電機２により発電された電気をバッテリＧ３に充電することで、駆動用の走行用エンジン５を停止中に、搭載した車体制御装置７００を使用しても、バッテリＧ３の充電状態を適正に維持することができる。また、駆動用のエンジン停止時に、様々な電子機器を使用しても、バッテリＧ３の放電を防止できると共に、充電系が２系統となり、車両の電源システムＧとしての信頼性も向上する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】  走行用エンジンの駆動により発電するエンジン発電機と、このエンジン発電機により発電された電気を充電し給電するバッテリとを有し、走行用エンジンの停止時にエンジン発電機により発電された電気をバッテリに充電することで、走行用エンジンを停止中に、搭載した電子機器等を使用しても、バッテリの充電状態を適正に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の側面図である。
【図２】車体中央カバーを取り付けた状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図である。
【図３】車体中央カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の側面図である。
【図４】車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の斜視図である。
【図５】有人無人運転切替走行車両のエンジン及び動力伝達機構を示す平面図である。
【図６】車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の右側面図である。
【図７】車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の前面図である。
【図８】車体カバーを外した状態の有人無人運転切替走行車両の後面図である。
【図９】後輪への動力伝達機構を示す図である。
【図１０】ステアリング機構を示す側面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】ステアリングシステムの正面図、
【図１３】ステアリング軸駆動部の横断面図である。
【図１４】ステアリング軸駆動部の縦断面図である。
【図１５】操向ハンドルの平面図である。
【図１６】操向ハンドルのチルト動作を示す側面図である。
【図１７】有人無人運転切替走行車両の制御の概略構成図である。
【図１８】電源システムの構成図である。
【図１９】電源システムのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８６】１  有人無人運転切替走行車両
２  車体
３  前輪
４  後輪
５  走行用エンジン
Ｇ  電源システム
Ｇ１  走行用エンジン内発電機
Ｇ２  エンジン発電機
Ｇ３  バッテリ
Ｇ４  無停電電源
Ｇ５  電源切替手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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