JP7436551B2 - 自動二輪車の転舵制御装置 - Google Patents

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。

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。

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。

特開２０２１－１１２９３７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

自動二輪車のコーナリング走行の態様を示す模式図である。 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。 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。 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。 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。 操縦特性学習制御の手順を示すフローチャートである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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／ｓ^２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。

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。

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。

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。

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

Claims (4)

1. 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の転舵制御装置において、
   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ことを特徴とする自動二輪車の転舵制御装置。
2. 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ことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の転舵制御装置。
3. 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ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車の転舵制御装置。
4. 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ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動二輪車の転舵制御装置。

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