特許 7178440 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-16

(45)【発行日】2022-11-25

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60G 23/00 20060101AFI20221117BHJP

【ＦＩ】

B60G23/00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021046948

(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公開番号】P2022146136

(43)【公開日】2022-10-05

【審査請求日】2021-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】柳 貴志

(72)【発明者】

【氏名】小灘 一矢

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１３５８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３３１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｇ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人が乗車する車体と、
前記車体を移動させる前輪および後輪と、
前記車体前方の路面状態を検知する路面状態検出手段と、
前記車体の回転を検出するヨーレートセンサと、
前記車体の操舵角を検出する舵角センサと、
前記前輪および前記後輪の各回転速度を検出する車輪速センサと、
前記車両を制御する制御装置と、を備え、
前記路面状態検出手段は、前輪の前の路面状態を検出する前輪路面状態検出手段と、後輪の前の路面状態を検出する後輪路面状態検出手段とを有し、
前記後輪路面状態検出手段は、前記前輪路面状態検出手段の検出範囲の車幅方向の端部より前記車幅方向の外側を検出し、
前記制御装置は、
前記ヨーレートセンサ、前記舵角センサ、前記車輪速センサの何れかの検出情報を用いて前記前輪と前記後輪との内輪差を求め、
前記車体の直進に際しては、前記前輪路面状態検出手段の検出情報を用いて路面状態を検出し、
前記車体のコーナリングに際しては、前記前輪路面状態検出手段の検出情報と、前記後輪路面状態検出手段の検出情報とを用いて路面状態を検出する
ことを特徴とする車両。

【請求項2】

前記後輪路面状態検出手段は、前記後輪よりも前方の前記後輪のためのエアロパーツに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記後輪路面状態検出手段は、前記車体をジャッキアップする際に用いられるジャッキアップポイントと後輪との間に設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両。

【請求項4】

前記後輪路面状態検出手段は、前記ジャッキアップポイントよりも前記後輪の近くに設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の車両。

【請求項5】

前記後輪路面状態検出手段は、前記後輪を前方から見て前記後輪の前方に重なる位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項記載の車両。

【請求項6】

前記エアロパーツは、ストレーキである
ことを特徴とする請求項２に記載の車両。

【請求項7】

前記後輪路面状態検出手段は、前記前輪路面状態検出手段の検出範囲以外の箇所を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。

【請求項8】

車体の回転を検出するヨーレートセンサと、
前記車体の操舵角を検出する舵角センサと、
前記前輪および前記後輪の各回転速度を検出する車輪速センサと、
前輪の前の路面状態を検出する前輪路面状態検出手段と、
後輪の前の路面状態を検出する後輪路面状態検出手段と、
車両を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ヨーレートセンサ、前記舵角センサ、前記車輪速センサの何れかの検出情報を用いて前記前輪と前記後輪との内輪差を求め、
前記車体の直進に際しては、前記前輪路面状態検出手段の検出情報を用いて路面状態を検出し、
前記車体のコーナリングに際しては、前記前輪路面状態検出手段の検出情報と、前記後輪路面状態検出手段の検出情報とを用いて路面状態を検出する
ことを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の四輪等の車両においては、路面状態を検出して乗員の良好な乗り心地を確保している。
特許文献１の車両(１０)には、前方のヘッドライト近傍に投射装置(１２)が設置され、フロントバンパにカメラ(１８)が設置されている。
そして、投射装置(１２)とカメラ(１８)を用いて、車両(１０)の前方の路面状態を推定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２０５１９６号公報(図１、図３、段落００１４～００１６等)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１では、後輪専用のセンサは搭載されていない。このように、従来、車両の路面検出用のプレビュー用のセンサは、車両の前方側のバンパー内や、フロントウインドウ上面に搭載されている。
特許文献１では、後輪専用のセンサは搭載されておらず、車両(１０)の前方で計測した情報を使用するため、車両(１０)がコーナリングして前後の内輪差が発生した場合に後輪が通過する位置の推定精度が落ちるおそれがある。

【0005】

本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、車輪が通過する路面状態を精確に検出できる車両の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、請求項１の車両は、人が乗車する車体と、前記車体を移動させる前輪および後輪と、前記車体前方の路面状態を検知する路面状態検出手段とを備え、前記路面状態検出手段は、前輪の前の路面状態を検出する前輪路面状態検出手段と、後輪の前の路面状態を検出する後輪路面状態検出手段とを有し、前記後輪路面状態検出手段は、前記前輪路面状態検出手段の検出範囲の車幅方向の端部より前記車幅方向の外側を検出し、前記車体のコーナリングに際しては、前記前輪路面状態検出手段の検出情報と、前記後輪路面状態検出手段の検出情報とを用いて路面状態を検出している。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車輪が通過する路面状態を精確に検出できる車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1A】本発明に係る実施形態の車両の側面図。

【図1B】実施形態の車両の制御要素を表す斜視概念図。

【図2A】車両が直進時に前輪が路面を通る軌道と後輪が路面を通る軌道とを表す上面概念図。

【図2B】車両がコーナリング時に前輪が路面を通る軌道と後輪が路面を通る軌道とを表す上面概念図

【図3A】図１のＩ部拡大図。

【図3B】図３Ａの後プレビューセンサの取り付け状態を斜め前方から見た斜視図。

【図4】図１のII方向矢視拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明は、四輪等の車両において、路面状態を検出する後輪側の路面状態検出手段の取付位置と、そのセンシング手法を提案する。
図１Ａに、本発明に係る実施形態の車両１の側面図を示す。図１Ｂに、実施形態の車両１の制御要素を表す斜視概念図を示す。
実施形態の車両１は、前方に、車両１の進行方向を変える操舵輪である右前輪２ｒおよび左前輪２ｌを備えている。車両１の後方には、従動輪または駆動輪である右後輪３ｒおよび左後輪３ｌを備えている。

【0010】

車両１の車輪(２ｒ、２ｌ、３ｒ、３ｌ)に支持される車体１ｈには乗員が乗車する。
車両１は、その前方に前方の路面Ｒを照射するヘッドライト３ｈが設けられ、後方には、後方の路面Ｒを照射するリアライト３ａが設けられている。そして、車両１の前方と後方には、それぞれ、前方と後方での衝突の衝撃を吸収するフロントバンパ４ｆとリアバンパ４ｒが設置されている。

【0011】

図１Ｂに示す車両１は、制御装置(ＥＣＵ)１ｅによって制御される。制御装置１ｅは、マイクロコンピュータ、回路等を有して構成される。車体１ｈの回転はヨーレートセンサ１ｙによって検出される。車体１ｈの操舵角は、舵角センサ１ｄによって検出される。
右前輪２ｒおよび左前輪２ｌの軸部等の各回転部には、それぞれ車輪速センサ１ｓ１、１ｓ２が設置され、右前輪２ｒおよび左前輪２ｌの各回転速度を検出する。右・左後輪３ｒ、３ｌの軸部等の各回転部には、それぞれ車輪速センサ１ｓ３、１ｓ４が設置され、右・左後輪３ｒ、３ｌの各回転速度を検出する。

【0012】

ヨーレートセンサ１ｙ、舵角センサ１ｄ、車輪速センサ１ｓ１、１ｓ２、１ｓ３、１ｓ４の各検出情報は、制御装置１ｅに入力される。
制御装置１ｅは、ヨーレートセンサ１ｙ、舵角センサ１ｄ、車輪速センサ１ｓ１、１ｓ２、１ｓ３、１ｓ４その他のセンサの検出情報に基づいて車両１の制御を行っている。

【0013】

図１Ａに示すように、車両１の右・左前輪２ｒ、２ｌの前方にはそれぞれ、右・左前輪２ｒ、２ｌの路面Ｒの状態を検出する前プレビューセンサ５が設置されている。左右の前プレビューセンサ５は、それぞれ下方の路面Ｒにレーザー光を照射して路面Ｒからの反射光により路面Ｒの形状や粗さから摩擦係数、 路面Ｒ上の水・雪・氷等を識別する。

【0014】

図１Ａに示すように、車両１の右・左後輪３ｒ、３ｌの前方にはそれぞれ、右・左後輪３ｒ、３ｌの路面Ｒの状態を検出する後プレビューセンサ６が設置されている。左右の後プレビューセンサ６は、それぞれ下方の路面Ｒにレーザー光を照射して(図３Ｂ、図４参照)路面Ｒからの反射光により路面Ｒの形状や粗さから摩擦係数、 路面Ｒ上の水・雪・氷等を識別する。
路面状態検出手段である前プレビューセンサ５と後プレビューセンサ６とは、例えばレーダ、カメラ、レーザーのセンサ等やその他のセンサが用いられる。実施形態では、前・後プレビューセンサ５、６を、レーザーを用いるセンサを例に挙げて説明を行う。

【0015】

前プレビューセンサ５で検出した路面状態により、制御装置１ｅによって、車輪(２ｒ、２ｌ、３ｒ、３ｌ)の電磁ダンパ等で乗員の乗り心地が低下しないように制御される。
後プレビューセンサ６で検出した路面Ｒの状態により、制御装置１ｅによって、車輪(２ｒ、２ｌ、３ｒ、３ｌ)の電磁ダンパ等で乗員の乗り心地が低下しないように制御される。
電磁ダンパは、車輪(２ｒ、２ｌ、３ｒ、３ｌ)のダンパ減衰力をそれぞれ独立制御する。つまり、電磁ダンパの内部のコイルに流す電流量を制御することでバルブが開く圧力を調整して油圧等による粘性減衰力をコントロールする。
ここでは、ダンパとして電磁ダンパを例に挙げたが、ダンパの種類は他のものでもよく電磁ダンパに限定されない。

【0016】

＜前プレビューセンサ５と後プレビューセンサ６＞
図１Ａに示すように、車両１には、車両１の前方の路面状態を検知する路面状態検出手段(５、６)として、前輪(２ｒ、２ｌ)の前プレビューセンサ５と、後輪(３ｒ、３ｌ)の後プレビューセンサ６とが設けられる。

【0017】

＜車両１の前輪(２ｒ、２ｌ)の軌道２ｋと、後輪(３ｒ、３ｌ)の軌道３ｋ＞
図２Ａに、車両１が直進時に前輪(２ｒ、２ｌ)が路面Ｒを通る軌道２ｋと後輪(３ｒ、３ｌ)が路面Ｒを通る軌道３ｋを表す上面概念図を示す。図２Ａには、車両１が直進して段差ｄを乗り越えて進む軌道２ｋ、３ｋを示している。

【0018】

図２Ｂに、車両１がコーナリング時に前輪(２ｒ、２ｌ)が路面Ｒを通る軌道２ｋと後輪(３ｒ、３ｌ)が路面Ｒを通る軌道３ｋを表す上面概念図を示す。図２Ｂには、車両１がコーナリングして段差ｄを乗り越えて進む軌道２ｋ、３ｋを示している。
車両１は、直進時とコーナリング時とでは、右・左前輪２ｒ、２ｌが路面Ｒを通る軌道２ｋと右・左後輪３ｒ、３ｌが路面Ｒを通る軌道３ｋとでは異なる。

【0019】

図２Ａに示す車両１の直進の場合は、前輪(２ｒ、２ｌ)・後輪(３ｒ、３ｌ)ともに同じ位置を通過して軌道２ｋと軌道３ｋとは重なることから、車両１の前方の前プレビューセンサ５が搭載されていればよい。

【0020】

図２Ｂに示す車両１がコーナリングする場合は、前プレビューセンサ５の計測範囲の軌道２ｋから後輪(３ｒ、３ｌ)の軌道３ｋがはみ出してしまう事象が発生する。そこで、車両１では、後プレビューセンサ６で後輪(３ｒ、３ｌ)の軌道３ｋを計測する。
前輪(２ｒ、２ｌ)の路面状態検出手段の前プレビューセンサ５でカバーできない領域のみを、後輪(３ｒ、３ｌ)の路面状態検出手段の後プレビューセンサ６で検知することとしている(詳細は後記)。

【0021】

＜後プレビューセンサ６＞
図３Ａに、図１のＩ部拡大図を示す。図３Ｂに、図３Ａの後プレビューセンサ６の取り付け状態を斜め前方から見た斜視図を示す。
車両１のタイヤ交換や車両１の下方に潜る必要があるメンテナンスに際しては、ジャッキを用いて車両１を持ち上げるジャッキアップが行われる。

【0022】

図３Ａに示すように、車体１ｈの下部中央の左後輪３ｌの前方には、ジャッキアップする際にジャッキがあてがわれる左ジャッキポイント７ｌが固定されている。同様に、車体１ｈの下部中央の右後輪３ｒ(図１Ａ参照)の前方には、車体１ｈをジャッキアップする際にジャッキがあてがわれる右ジャッキポイントが固定されている。
左側の後プレビューセンサ６は、左ジャッキポイント７ｌと左後輪３ｌとの間に設けられている。左側の後プレビューセンサ６は、車両１を前方から見て左後輪３ｌと重なる位置に設けられている。

【0023】

同様に、右側の後プレビューセンサ６は、右ジャッキポイントと右後輪３ｒとの間に設けられている。右側の後プレビューセンサ６は、車両１を前方から見て右後輪３ｒと重なる位置に設けられている。
左右の後プレビューセンサ６が後輪(３ｌ、３ｒ)と前後方向重なる位置に配置されることで、検出情報に左右の位置ズレが抑制される。そのため、後プレビューセンサ６の検出情報に後輪(３ｌ、３ｒ)との位置精度の誤差が少なく、検知性能が向上する。

【0024】

ここで、左側の後プレビューセンサ６と右側の後プレビューセンサ６とは左右対称に、同様に取り付けられるので、左側の後プレビューセンサ６の設置構成について説明し、右側の後プレビューセンサ６の設置構成の説明は省略する。
左側の後プレビューセンサ６は、左後輪３ｌの前方であって、車体１ｈのジャッキポイント７ｌに対して、レイアウト干渉しない位置に配置されている。
車体１ｈには、左後輪３ｌが収容されるリアタイヤハウス１ｈｌ(図３Ａ参照)が設けられている。

【0025】

図３Ａ、図３Ｂに示すように、左後輪３ｌの前方には、リアタイヤハウス１ｈｌに引き込まれる余分な空気の流れを逃がすエアロパーツのリアストレーキ８が設置されている。リアストレーキ８により、左後輪３ｌへの空気抵抗が低減される。
リアストレーキ８は、例えば樹脂製であり、図３Ｂに示すように、取り付け部８ａとタイヤ防護壁８ｂとが略Ｌ字型の板状に形成されている。
リアストレーキ８の取り付け部８ａには、リアストレーキ８を車体１ｈに固定するためのボルト挿通孔８ａ１が一対形成されている。ボルト挿通孔８ａ１には、固定用のボルトが挿通され車体１ｈに螺着される。

【0026】

図３Ｂに示すリアストレーキ８のタイヤ防護壁８ｂは、左後輪３ｌを前方で囲うように鉛直軸周りに緩やかな曲率を有する形状に形成されている。
後プレビューセンサ６は、車体１ｈをジャッキアップする際に用いられるジャッキアップポイント７ｌと後輪３ｌとの間に設けられている。具体的には、左側の後プレビューセンサ６は、左後輪３ｌの前方のリアストレーキ８の根元部８ｃにセンサ筐体６ｋが固定される。

【0027】

後プレビューセンサ６は、ジャッキアップポイント７ｌよりも後輪３ｌの近くに設けられている。後プレビューセンサ６を後輪３ｌの近くに配置することで、より精確に後輪３ｌが通る路面Ｒの状態を検出できる。
そして、走行時に後輪(３ｌ、３ｒ)に当たる空気の流れを調整するエアロパーツのリアストレーキ８に後プレビューセンサ６を設けることで、常に後プレビューセンサ６に空気が当たり冷却される。そのため、後プレビューセンサ６の冷却効率が向上する。

【0028】

また、後プレビューセンサ６は、後輪３ｌ、３ｒを前方から見て後輪３ｌ、３ｒの前方に重なる位置に設けられている。これにより、後輪３ｌ、３ｒの通る路面状態を左右方向の位置ずれを抑えて精確に測定できる。

【0029】

図３Ｂに示すように、後プレビューセンサ６は、下方の路面Ｒに向かってレーザーｒｂを照射する構成である。
後プレビューセンサ６の後輪(３ｌ、３ｒ)側への取り付けは、後輪(３ｌ、３ｒ)の前方に配置されている各ストレーキ８と後プレビューセンサ６とをそれぞれ一体化して取付けている。これにより、従来の後輪側へセンサが搭載されていない車両の外観を大幅に変えることなく、後プレビューセンサ６を車体１ｈに搭載することができる。

【0030】

また、後輪(３ｌ、３ｒ)の前方の後プレビューセンサ６の設置スペースとしては、左右のストレーキ８の前に車両１のジャッキアップポイント７ｌがあることから、ジャッキアップポイント７ｌを避ける搭載構造としている。これにより、サービス性を従来から変化することなく車両１を運用できる。

【0031】

＜後プレビューセンサ６の測定＞
前記の図２Ｂに示すように、後輪(３ｒ、３ｌ)の軌道３ｋが前輪(２ｒ、２ｌ)の前プレビューセンサ５のセンサ測定範囲５ｓ(図４参照)(前輪(２ｒ、２ｌ)の軌道２ｋ)から外れる事象が発生する。図４に、図１のII方向矢視拡大図を示す。

【0032】

図１Ｂに示す制御装置１ｅは、ヨーレートセンサ１ｙ、舵角センサ１ｄの何れかからもたらされる検出情報により、車両１の旋回情報を取得できる。また、制御装置１ｅは、車輪速センサ１ｓ１～１ｓ４の情報から車両１の車速情報を取得できる。
制御装置１ｅは、車両１が直進していることを、車両１の旋回情報等から把握できる。
制御装置１ｅは、車両１がコーナリングしていることを、取得する車両１の旋回情報、車速情報等から把握できる。

【0033】

したがって、制御装置１ｅは、車両１の旋回情報と車輪速センサ１ｓ１～１ｓ４からの車速情報とから、図２Ｂ示すコーナリング時の後輪(３ｒ、３ｌ)の軌道３ｋと前輪(２ｒ、２ｌ)の軌道２ｋとの内輪差を把握できる。車両１の旋回情報と車速情報との少なくとも何れかと、コーナリング時の内輪差との関係は、予めマップとして制御装置１ｅの記憶部に記憶しておくことができる。
制御装置１ｅは、後プレビューセンサ６のセンシング手法として、車両１の直進時(図２Ａ参照)には、前輪(２ｒ、２ｌ)側の前プレビューセンサ５の情報を使用して制御を行う。

【0034】

車両１のコーナリング時(図２Ｂ参照)には、前輪(２ｒ、２ｌ)と後輪(３ｒ、３ｌ)との内輪差が発生する。そこで、図４に示すように、後プレビューセンサ６は、前輪側の前プレビューセンサ５で測定できない領域(後プレビューセンサ６のセンサ測定範囲６ｓ１、６ｓ２(図４参照))をセンシングする。後プレビューセンサ６のセンサ測定範囲６ｓ１、６ｓ２は、前プレビューセンサ５の検出範囲５ｓの端部より車両１の車幅方向外側を検出する構成である。後プレビューセンサ６のセンサ測定範囲６ｓ１、６ｓ２のうち前プレビューセンサ５の検出範囲５ｓの端部より車両１の車幅方向外側の範囲は、求めた内輪差より演算できる。
後プレビューセンサ６のセンシング手法は、前プレビューセンサ５によるセンシング不足分を補間する形態となっている。

【0035】

上記構成によれば、後プレビューセンサ６を後輪(３ｒ、３ｌ)近くに設置したので、コーナリング時など、前輪(２ｒ、２ｌ)と後輪(３ｒ、３ｌ)の内輪差が発生した場合の検出精度が向上する。また、前プレビューセンサ５で測定できない領域を後プレビューセンサ６で検知することができる。

【0036】

後プレビューセンサ６は、前輪(２ｒ、２ｌ)側の前プレビューセンサ５で測定できない領域のみをセンシングすることで、小型化、低コスト化が可能である。
後プレビューセンサ６を前方から見て後輪(３ｒ、３ｌ)に重なる位置に配置している。そのため、車両１がコーナリングして前輪(２ｒ、２ｌ)と後輪(３ｒ、３ｌ)の内輪差が発生した場合に、図２Ｂに示すように、後輪が通過する前プレビューセンサ５で測定できない領域６ｓ２(図４参照)を後プレビューセンサ６で測定できる。これにより、後輪(３ｒ、３ｌ)が通過する位置を推定する精度を上げることができる。

【0037】

また、後輪用の後プレビューセンサ６は、ジャッキアップポイント７ｌと後輪(３ｌ、３ｒ)との間に搭載したので、車両１における空きスペースが活用される。

【0038】

＜＜その他の実施形態＞＞
１．本発明は、前記した実施形態、変形例の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ 車両
１ｄ 舵角センサ
１ｅ 制御装置
１ｈ 車体
１ｙヨーレートセンサ
１ｓ１、１ｓ２、１ｓ３、１ｓ４ 車輪速センサ
２ｌ 左前輪(前輪)
２ｒ 右前輪(前輪)
３ｌ 左後輪(後輪)
３ｒ 右後輪(後輪)
５ 前プレビューセンサ(前輪路面状態検出手段、路面状態検出手段)
６ 後プレビューセンサ(後輪路面状態検出手段、路面状態検出手段)
７ｌ 左ジャッキポイント(ジャッキアップポイント)
８ リアストレーキ(ストレーキ、エアロパーツ)

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】