JP7477555B2 - 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（１７）と、該転舵装置（１７）を制御する転舵制御部（１６）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、複数の他車両（２，３）の間をぬって走る渋滞通り抜け走行をする際に、操舵主体で旋回する操舵型（Ａ）か、または、体重移動主体で旋回する体重移動型（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（１３）を備え、前記転舵制御部（１６）が、前記渋滞通り抜け走行をする際に、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、前記自動二輪車（１）の操舵角を検出する操舵角センサ（５）の出力信号に基づいて操舵角速度を算出する操舵角速度算出部（１１）と、前記自動二輪車（１）のロール角を検出するロール角センサ（６）の出力信号に基づいてロール角速度を算出するロール角速度算出部（１２）とを備え、前記操縦特性は、少なくとも前記操舵角速度および前記ロール角速度に基づいて検知される点に第２の特徴がある。

また、前記転舵制御部（１６）は、前記操縦特性が操舵型（Ａ）である場合は、転舵制御の介入度合を強くすると共に、前記操縦特性が体重移動型（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（１６）は、前記渋滞通り抜け走行中に、前記他車両（２，３）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、前記他車両（２，３）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（１７）と、該転舵装置（１７）を制御する転舵制御部（１６）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、複数の他車両（２，３）の間をぬって走る渋滞通り抜け走行をする際に、操舵主体で旋回する操舵型（Ａ）か、または、体重移動主体で旋回する体重移動型（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（１３）を備え、前記転舵制御部（１６）が、前記渋滞通り抜け走行をする際に、前記操縦特性に応じた転舵制御を行うので、通り抜け走行をする際に、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、前記自動二輪車（１）の操舵角を検出する操舵角センサ（５）の出力信号に基づいて操舵角速度を算出する操舵角速度算出部（１１）と、前記自動二輪車（１）のロール角を検出するロール角センサ（６）の出力信号に基づいてロール角速度を算出するロール角速度算出部（１２）とを備え、前記操縦特性は、少なくとも前記操舵角速度および前記ロール角速度に基づいて検知されるので、一般的なセンサによって検知できる操舵角速度および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（１６）は、前記操縦特性が操舵型（Ａ）である場合は、転舵制御の介入度合を強くすると共に、前記操縦特性が体重移動型（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（１６）は、前記渋滞通り抜け走行中に、前記他車両（２，３）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、前記他車両（２，３）を回避する転舵制御を行うので、転舵制御によって、渋滞通り抜け走行時に他車両に接触することを防ぐことができる。

自動二輪車の渋滞通り抜け走行の態様を示す模式図である。 転舵制御装置の構成を示すブロック図である。 渋滞通り抜け走行時の操舵トルクおよびロール角速度を示すグラフである。 渋滞通り抜け走行時の操舵角速度およびロール角速度を示すグラフである。 渋滞通り抜け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の渋滞通り抜け走行の態様を示す模式図である。この図では、片側二車線の道路Ｇに渋滞が発生し、低速で走行中の他車両２，３の間をぬって、運転者Ｒが自動二輪車１を左右に旋回させながら追い越し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、渋滞通り抜け走行中に他車両２，３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、他車両２，３を回避する転舵制御を行うように構成されている。

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、操向ハンドルの操舵角を検知する操舵角センサ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１３が含まれる。本実施形態では、渋滞通り抜け走行をする際の運転者Ｒの操縦特性を学習し、操舵型Ａか体重移動型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、操舵型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、体重移動型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１３は、操舵角センサ５の出力信号に基づいて操舵角速度算出部１１で算出された操舵角速度と、ロール角センサ６の出力信号に基づいてロール角速度算出部１２で算出されたロール角速度とに基づいて、運転者Ｒの操縦特性を検知する。転舵制御部１６は、検知された操縦特性に応じて転舵装置１７を制御する。

図３は、渋滞通り抜け走行時の操舵トルクおよびロール角速度を示すグラフである。上段のグラフは、渋滞通り抜け走行時における、操舵型Ａと判定される運転者と体重移動型Ｂと判定される運転者との操舵トルクの差異を示す。一方、下段のグラフは、渋滞通り抜け走行時における、操舵型Ａと判定される運転者と体重移動型Ｂと判定される運転者とのロール角速度の差異を示す。操舵トルクは、操舵主体で車体をコントロールする操舵型Ａの方が上下の振れ幅が大きくなり、ロール角速度は、運転者Ｒが上体を動かして車体をコントロールする体重移動型Ｂの方が上下の振れ幅が大きくなる。

図４は、渋滞通り抜け走行時の操舵角速度およびロール角速度を示すグラフである。このグラフでは、縦軸を操舵角速度、横軸をロール角速度とした場合における、操舵型Ａと体重移動型Ｂとの差異を示す。操舵型Ａでは、ロール角速度が増加するにつれて操舵角速度の増加率も高くなり、ロール角速度が増すほど体重移動型Ｂとの差異が大きくなる。すなわち、操舵角速度をパラメータとすることで、運転者の操縦特性を操舵型Ａと体重移動型Ｂとに分けられることがわかる。

図５は、本実施形態に係る渋滞通り抜け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の操縦特性が操舵型Ａか体重移動型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および前方レーダ９によって前方の他車両が検知される。ステップＳ４では、他車両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、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Ｓ８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Ｓ７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Ｓ９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、他車両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Ｓ１０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Ｓ９で肯定判定されると、ステップＳ８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が渋滞通り抜け走行中に、運転者Ｒの操縦特性を学習する。これにより、渋滞通り抜け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Ｓ１１では、車速が２０ｋｍ／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Ｓ１２に進む。ステップＳ１２では、走行時間が５秒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Ｓ１３に進む。ステップＳ１３では、平均ロール角速度が１５ｄｅｇ／ｓ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Ｓ１４に進む。ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の判定によれば、５秒以上継続して渋滞通り抜け走行が行われているか否かが判定可能となる。ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３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Ｓ１４では、平均操舵角速度が１０ｄｅｇ／ｓ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Ｓ１５で操縦特性が操舵型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Ｓ１４で否定判定される、すなわち、平均操舵角速度が１０ｄｅｇ／ｓ未満である場合は、ステップＳ１６で体重移動型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、操縦特性が操舵型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、転舵操作主体で車体をコントロールする運転者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、操縦特性が体重移動型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、体重移動主体で車体をコントロールする運転者Ｒは、転舵操作が弱めであり、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、渋滞通り抜け走行中であると判定する閾値、操舵型か体重移動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、２，３…他車両、５…操舵角センサ、６…ロール角センサ、１１…操舵角速度算出部、１２…ロール角速度算出部、１３…操縦特性検知部、１６…転舵制御部、１７…転舵装置、Ａ…操舵型、Ｂ…体重移動型、Ｒ…運転者

Claims (3)

1. 運転者（Ｒ）の転舵操作をアシストする転舵装置（１７）と、該転舵装置（１７）を制御する転舵制御部（１６）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、複数の他車両（２，３）の間をぬって走る渋滞通り抜け走行をする際に、操舵主体で旋回する操舵型（Ａ）か、または、体重移動主体で旋回する体重移動型（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（１３）を備え、
   前記転舵制御部（１６）が、前記渋滞通り抜け走行をする際に、前記操縦特性に応じた転舵制御を行い、
   前記転舵制御部（１６）は、前記操縦特性が操舵型（Ａ）である場合は、転舵制御の介入度合を強くすると共に、前記操縦特性が体重移動型（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自動二輪車の転舵制御装置。
2. 前記自動二輪車（１）の操舵角を検出する操舵角センサ（５）の出力信号に基づいて操舵角速度を算出する操舵角速度算出部（１１）と、
   前記自動二輪車（１）のロール角を検出するロール角センサ（６）の出力信号に基づいてロール角速度を算出するロール角速度算出部（１２）とを備え、
   前記操縦特性は、少なくとも前記操舵角速度および前記ロール角速度に基づいて検知され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（１６）は、前記渋滞通り抜け走行中に、前記他車両（２，３）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、前記他車両（２，３）を回避する転舵制御を行う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。

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