JP7436551B2 - Motorcycle steering control device - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車の転舵制御装置に係り、特に、アクチュエータによって運転者の転舵操作をアシストする自動二輪車の転舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device for a motorcycle, and particularly to a steering control device for a motorcycle that uses an actuator to assist a driver's steering operation.
従来から、アクチュエータによって運転者の転舵操作をアシストする自動二輪車の転舵制御装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a steering control device for a motorcycle that uses an actuator to assist a driver's steering operation.
特許文献1には、前方の物体との衝突が発生すると判定された場合に、アクチュエータによって転舵操作のアシストを行う転舵制御装置が開示されている。
しかし、特許文献1の技術は、衝突発生時の乗員の保護性能を高めるものであり、旋回走行をより円滑に行うために個々の運転者の操縦特性に合わせた転舵制御を行うことは検討されていなかった。
However, the technology disclosed in
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、個々の運転者の操縦特性に合わせた転舵制御を行うことができる自動二輪車の転舵制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steering control device for a motorcycle that can solve the above problems of the prior art and perform steering control tailored to the handling characteristics of each individual driver.
前記目的を達成するために、本発明は、運転者(R)の転舵操作をアシストする転舵装置(15)と、該転舵装置(15)を制御する転舵制御部(14)とを有する自動二輪車(1)に適用される自動二輪車における転舵装置において、前記運転者(R)が、コーナーを通り抜けるコーナリング走行をする際に、直線区間で十分減速してから旋回するブレーキ重視型(A)か、または、旋回しながら減速を行う旋回先行型(B)のいずれの操縦特性を有しているかを検知する操縦特性検知部(11)を備え、前記転舵制御部(14)が、前記コーナリング走行をする際に、前記操縦特性に応じた転舵制御を行う点に第1の特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention includes a steering device (15) that assists the steering operation of the driver (R), and a steering control section (14) that controls the steering device (15). In the steering device for a motorcycle (1), which is applied to a motorcycle (1), the driver (R) is a brake-oriented type in which the driver (R) decelerates sufficiently in a straight section before turning when cornering. The steering control section (14) includes a steering characteristic detection section (11) that detects whether the steering characteristic is a steering characteristic (A) or a turning-first type (B) in which deceleration is performed while turning. However, the first feature is that when cornering, steering control is performed in accordance with the steering characteristics.
また、前記操縦特性は、少なくとも、加速度センサ(5)の出力信号に基づいて検知される前記自動二輪車(1)の加速度と、ロール角センサ(6)の出力信号に基づいて検知される前記自動二輪車(1)のロール角とに基づいて決定する点に第2の特徴がある。 Further, the handling characteristics include at least the acceleration of the motorcycle (1) detected based on an output signal of an acceleration sensor (5) and the acceleration of the motorcycle (1) detected based on an output signal of a roll angle sensor (6). The second feature is that it is determined based on the roll angle of the two-wheeled vehicle (1).
また、前記転舵制御部(14)は、前記操縦特性がブレーキ重視型(A)である場合は、転舵制御の介入度合を強くすると共に、前記操縦特性が旋回先行型(B)である場合は、転舵制御の介入度合を弱くする点に第3の特徴がある。 Further, the steering control unit (14) increases the degree of intervention of the steering control when the steering characteristic is a brake-oriented type (A), and increases the degree of intervention of the steering control when the steering characteristic is a turning-first type (B). In this case, the third feature is that the degree of intervention of steering control is weakened.
さらに、前記転舵制御部(14)は、前記コーナリング走行中に道路(G)の白線(2)の接近を検知しつつ前記運転者(R)による回避操作がない場合に、前記白線(2)を回避する転舵制御を行う点に第4の特徴がある。 Further, the steering control unit (14) detects the approach of the white line (2) of the road (G) during the cornering and when there is no avoidance operation by the driver (R), the steering control unit (14) detects the approach of the white line (2) of the road (G). ) The fourth feature is that steering control is performed to avoid this.
第1の特徴によれば、運転者(R)の転舵操作をアシストする転舵装置(15)と、該転舵装置(15)を制御する転舵制御部(14)とを有する自動二輪車(1)に適用される自動二輪車における転舵装置において、前記運転者(R)が、コーナーを通り抜けるコーナリング走行をする際に、直線区間で十分減速してから旋回するブレーキ重視型(A)か、または、旋回しながら減速を行う旋回先行型(B)のいずれの操縦特性を有しているかを検知する操縦特性検知部(11)を備え、前記転舵制御部(14)が、前記コーナリング走行をする際に、前記操縦特性に応じた転舵制御を行うので、コーナリング走行を行う際に、個々の運転者の操縦特性に応じた転舵制御を行うことができる。これにより、運転者が違和感を感じにくい転舵制御を実行できる。 According to the first feature, the motorcycle includes a steering device (15) that assists the steering operation of the driver (R), and a steering control section (14) that controls the steering device (15). In the steering device for a motorcycle applied to (1), when the driver (R) is cornering through a corner, the driver (R) is either a braking-oriented type (A) in which the driver decelerates sufficiently in a straight section before turning. or a turning-first type (B) in which deceleration is performed while turning. Since steering control is performed in accordance with the steering characteristics when driving, steering control can be performed in accordance with the steering characteristics of each driver when cornering. This makes it possible to perform steering control that does not make the driver feel uncomfortable.
第2の特徴によれば、前記操縦特性は、少なくとも、加速度センサ(5)の出力信号に基づいて検知される前記自動二輪車(1)の加速度と、ロール角センサ(6)の出力信号に基づいて検知される前記自動二輪車(1)のロール角とに基づいて決定するので、一般的なセンサによって検知できる加速度と車体ロール角に基づいて運転者の操縦特性を検知することができる。 According to the second feature, the handling characteristics are based on at least the acceleration of the motorcycle (1) detected based on the output signal of the acceleration sensor (5) and the output signal of the roll angle sensor (6). Since the determination is made based on the roll angle of the motorcycle (1) detected by a general sensor, the driver's handling characteristics can be detected based on the acceleration and the vehicle body roll angle that can be detected by a general sensor.
第3の特徴によれば、前記転舵制御部(14)は、前記操縦特性がブレーキ重視型(A)である場合は、転舵制御の介入度合を強くすると共に、前記操縦特性が旋回先行型(B)である場合は、転舵制御の介入度合を弱くするので、運転者が違和感を感じにくい転舵制御を実行できる。 According to the third feature, when the steering characteristic is a brake-oriented type (A), the steering control section (14) increases the degree of intervention of the steering control, and also increases the degree of intervention of the steering control when the steering characteristic is a turning-first type. In the case of type (B), since the degree of intervention in steering control is weakened, steering control can be executed in which the driver is less likely to feel discomfort.
第4の特徴によれば、前記転舵制御部(14)は、前記コーナリング走行中に道路(G)の白線(2)の接近を検知しつつ前記運転者(R)による回避操作がない場合に、前記白線(2)を回避する転舵制御を行うので、転舵制御によって、コーナリング走行中に路面の白線を超えることを防ぐことができる。 According to the fourth feature, when the steering control unit (14) detects the approach of the white line (2) of the road (G) during the cornering, when there is no avoidance operation by the driver (R). Furthermore, since steering control is performed to avoid the white line (2), the steering control can prevent the vehicle from crossing the white line on the road surface during cornering.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、自動二輪車1のコーナリング走行の態様を示す模式図である。この図では、左右に白線2が記された道路Gの左コーナーを運転者Rが自動二輪車1を左に旋回させてコーナリング走行する場面を想定している。本実施形態に係る自動二輪車1は、アクチュエータによって運転者Rの転舵操作をアシストする転舵制御装置を有しており、コーナリング走行中に白線2の接近を検知しても運転者Rによる回避操作がない場合に、白線2を回避する転舵制御を行うように構成されている。図中の実線は、直線区間で十分減速してから旋回するブレーキ重視型Aの走行経路を示し、図中の破線は、旋回しながら減速を行う旋回先行型Bの走行経路を示す。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a cornering mode of the
図2は、本実施形態に係る転舵制御装置の構成を示すブロック図である。自動二輪車1の制御部10には、車体に生じる加速度を検知する加速度センサ5、車体のロール角を検知するロール角センサ6、車速を検知する車速センサ7、車体の前方を撮影する前方カメラ8、車体の前方の障害物を検知する前方レーダ9からの出力信号が入力される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the steering control device according to this embodiment. The
制御部10には、運転者Rの操縦特性を検知する操縦特性検知部11が含まれる。本実施形態では、コーナリング走行をする際の運転者Rの操縦特性を学習し、ブレーキ重視型Aか旋回先行型Bに分けたうえで、それぞれの操縦特性に適した転舵制御を実行する。具体的には、ブレーキ重視型Aと判断された場合は転舵制御の介入度合を強くすると共に、旋回先行型Bと判断された場合は転舵制御の介入度合を弱くする。
The
操縦特性検知部11は、加速度センサ5によって検知される加速度と、ロール角センサ6によって検知されるロール角とに基づいて、運転者Rの操縦特性を検知する。転舵制御部14は、検知された操縦特性に応じて転舵装置15を制御する。
The steering
図3は、コーナリング走行時の操舵トルク、ブレーキ圧およびロール角を示すグラフである。上段のグラフは、コーナリング走行時における、ブレーキ重視型Aと判定される運転者と旋回先行型Bと判定される運転者との操舵トルクの差異を示す。また、中段のグラフは、コーナリング走行時における、ブレーキ重視型Aと判定される運転者と旋回先行型Bと判定される運転者とのブレーキ圧の差異を示す。さらに、下段のグラフは、コーナリング走行時における、ブレーキ重視型Aと判定される運転者と旋回先行型Bと判定される運転者とのロール角の差異を示す。 FIG. 3 is a graph showing steering torque, brake pressure, and roll angle during cornering. The upper graph shows the difference in steering torque between a driver who is determined to be a brake-oriented type A and a driver who is determined to be a turning-first type B during cornering. Furthermore, the middle graph shows the difference in brake pressure between a driver who is determined to be a brake-oriented type A and a driver who is determined to be a turning-first type B during cornering. Further, the lower graph shows the difference in roll angle between a driver who is determined to be a brake-oriented type A and a driver who is determined to be a turning-first type B during cornering.
操舵トルクは、ブレーキ重視型Aではコーナーの進入時に急激に高まるのに対し、旋回先行型Bでは早い段階から徐々に高まる。また、ブレーキ圧も、ブレーキ重視型Aではコーナーの進入前に急激に高まると共にその後急激に減少するのに対し、旋回先行型Bでは早い段階から徐々に高まる。さらに、ロール角も、ブレーキ重視型Aではコーナーの進入時に急激に高まるのに対し、旋回先行型Bでは早い段階から徐々に高まる。 In the brake-oriented type A, the steering torque increases rapidly when entering a corner, whereas in the turning-first type B, the steering torque increases gradually from an early stage. Further, in the brake-oriented type A, the brake pressure increases rapidly before entering a corner and then decreases rapidly, whereas in the turning-first type B, the brake pressure increases gradually from an early stage. Furthermore, the roll angle also increases rapidly when entering a corner in the brake-oriented type A, whereas it gradually increases from an early stage in the turning-first type B.
図4は、コーナリング走行時の加速度およびロール角を示すグラフである。このグラフでは、縦軸を加速度、横軸をロール角とした場合における、ブレーキ重視型Aと旋回先行型Bとの差異を示す。ブレーキ重視型Aでは、車体が直立した状態で強いブレーキングを行うのに対し、旋回先行型Bでは、ロール角を問わずに弱めのブレーキングが実行される。すなわち、ロール角をパラメータとすることで、運転者の操縦特性をブレーキ重視型Aと旋回先行型Bとに分けられることがわかる。 FIG. 4 is a graph showing acceleration and roll angle during cornering. This graph shows the difference between brake-oriented type A and turning-first type B, where the vertical axis is acceleration and the horizontal axis is roll angle. In the brake-oriented type A, strong braking is performed with the vehicle body standing upright, whereas in the turning-first type B, weak braking is performed regardless of the roll angle. That is, it can be seen that by using the roll angle as a parameter, the driver's maneuvering characteristics can be divided into brake-oriented type A and turning-first type B.
図5は、本実施形態に係るコーナリング走行時転舵介入制御の手順を示すフローチャートである。ステップS1では、自動二輪車1が通常走行中である。ステップS2では、運転者Rの操縦特性がブレーキ重視型Aか旋回先行型Bのいずれであるかを判定する操縦特性学習制御が実行される。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for steering intervention control during cornering according to the present embodiment. In step S1, the
ステップS3では、前方カメラ8によって前方の白線2が検知される。ステップS4では、白線2が所定範囲内まで接近したか否かが判定される。ステップS4で肯定判定されると、ステップS5に進んで、メータ装置のディスプレイやブザーにより運転者Rへの警報が発せられる。一方、ステップS4で否定判定されると、ステップS1に戻る。
In step S3, the
ステップS6では、運転者Rによる回避操作が行われたか否かが判定され、否定判定されると、ステップS7に進む。ステップS7では、運転者Rに白線2の接近を警告するための予備制動が実行される。続くステップS8では、車体のロール角が所定範囲内にある等の条件が満たされて転舵制御の介入が可能な状態であるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップS9に進んで、アクチュエータによる転舵制御が実行される。一方、ステップS6で肯定判定されるか、ステップS8で否定判定された場合は、それぞれ、ステップS1に戻る。
In step S6, it is determined whether or not the driver R has performed an avoidance operation, and if the determination is negative, the process proceeds to step S7. In step S7, preliminary braking is performed to warn the driver R of the approach of the
続くステップS10では、転舵制御の介入が継続可能な状態であるか否かが判定され、否定判定される、すなわち、白線2の回避が完了した等の条件が満たされた場合には、ステップS11に進んで転舵制御を解除し、一連の制御を終了する。一方、ステップS10で肯定判定されると、ステップS9に戻って転舵制御を継続する。
In the following step S10, it is determined whether the steering control intervention can continue, and if a negative determination is made, that is, if a condition such as the avoidance of the
図6は、操縦特性学習制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、自動二輪車1がコーナリング走行中に、運転者Rの操縦特性を学習する。これにより、コーナリング走行に適した操縦特性の判定および転舵制御が可能となる。
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of maneuvering characteristic learning control. In this embodiment, the steering characteristics of the driver R are learned while the
ステップS20では、車速が40km/h以下であるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップS21に進む。ステップS21では、減速度が3m/s2以上であるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップS22に進む。ステップS20,S21の判定によれば、コーナーの手前で減速中であるか否かが判定可能となる。ステップS20,S21で否定判定されると、そのまま一連の制御を終了する。 In step S20, it is determined whether the vehicle speed is 40 km/h or less, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S21. In step S21, it is determined whether the deceleration is 3 m/ s2 or more, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step S22. According to the determinations in steps S20 and S21, it is possible to determine whether or not the vehicle is decelerating before a corner. If a negative determination is made in steps S20 and S21, the series of controls is immediately terminated.
そして、ステップS22では、ロール角が10deg以上であるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップS23で操縦特性がブレーキ重視型Aであると判定され、一連の制御を終了する。一方、ステップS22で否定判定される、すなわち、ロール角が10deg未満である場合は、ステップS24で旋回先行型Bであると判定され、一連の制御を終了する。 Then, in step S22, it is determined whether the roll angle is 10 degrees or more, and if an affirmative determination is made, it is determined in step S23 that the steering characteristic is brake-oriented type A, and the series of controls is ended. On the other hand, if a negative determination is made in step S22, that is, if the roll angle is less than 10 degrees, it is determined in step S24 that it is the turning-first type B, and the series of controls ends.
本実施形態では、操縦特性がブレーキ重視型Aである場合は、転舵制御の介入度合を強くするように構成されている。これは、十分に減速してから転舵操作を積極的に行って車体を旋回させる運転者Rは、転舵制御の介入度合を強くしても違和感を感じにくいためである。一方、操縦特性が旋回先行型Bである場合は、転舵制御の介入度合を弱くするように構成されている。これは、旋回しながら減速も行うことで転舵操作が弱めな運転者Rは、転舵制御の介入度合を強くすると違和感を感じやすいためである。上記した構成により、運転者Rに違和感を与えることなく、適切な転舵制御を実行することが可能となる。 In this embodiment, when the steering characteristic is brake-oriented type A, the degree of intervention of steering control is increased. This is because the driver R, who actively performs a steering operation to turn the vehicle body after sufficiently decelerating, is unlikely to feel discomfort even if the degree of intervention of the steering control is increased. On the other hand, when the steering characteristic is turn-first type B, the degree of intervention of steering control is reduced. This is because the driver R, who decelerates while turning and thus weakly performs steering operations, tends to feel uncomfortable when the degree of intervention of steering control is increased. With the above configuration, it is possible to perform appropriate steering control without giving the driver R a sense of discomfort.
なお、自動二輪車の形態、各種センサの配置や構造、コーナリング走行中であると判定する閾値、ブレーキ重視型か旋回先行型かを判別する閾値等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係る転舵制御装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三輪車等に適用することが可能である。 Note that the configuration of the motorcycle, the arrangement and structure of various sensors, the threshold value for determining that the motorcycle is cornering, the threshold value for determining whether it is a braking-oriented type or a turning-first type, etc. are not limited to the above embodiments, and various changes can be made. It is possible. The steering control device according to the present invention is not limited to motorcycles, but can be applied to straddle-type tricycles and the like.
1…自動二輪車、2…白線、5…加速度センサ、6…ロール角センサ、11…操縦特性検知部、14…転舵制御部、15…転舵装置、A…ブレーキ重視型、B…旋回先行型、G…路面、R…運転者
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記運転者(R)が、コーナーを通り抜けるコーナリング走行をする際に、直線区間で十分減速してから旋回するブレーキ重視型(A)か、または、旋回しながら減速を行う旋回先行型(B)のいずれの操縦特性を有しているかを検知する操縦特性検知部(11)を備え、
前記転舵制御部(14)が、前記コーナリング走行をする際に、前記操縦特性に応じた転舵制御を行うことを特徴とする自動二輪車の転舵制御装置。 An automatic vehicle applied to a motorcycle (1) having a steering device (15) that assists a driver (R) in steering operation, and a steering control section (14) that controls the steering device (15). In a motorcycle steering control device,
When the driver (R) is cornering through a corner, either a braking-oriented type (A) in which the driver decelerates sufficiently in a straight section before turning, or a turning-first type in which the driver decelerates while turning (B). comprising a maneuvering characteristic detection unit (11) for detecting which maneuvering characteristic the vehicle has;
A steering control device for a motorcycle, characterized in that the steering control section (14) performs steering control according to the steering characteristics during the cornering.
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