JP2016068769A - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に適正な車両操作を促すことで、アンダーステア状態となることを防止する鞍乗り型車両を提供する。【解決手段】アクセルグリップと、アクセルグリップを回動させるアクチュエータとを有するハプティック装置と、ハプティック装置を制御する制御装置とを備える鞍乗り型車両において、制御装置は、鞍乗り型車両が旋回走行中に、車速センサとバンク角検出装置とを用いて旋回半径を算出し、算出した旋回半径を基にアンダーステア状態か否かを判定するアンダーステア判定を行い、アンダーステア状態と判定された場合は、アクチュエータがアクセルグリップを加速方向に回動させるようにハプティック装置を制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、アクセルグリップの回動操作によって走行する鞍乗り型車両に関する。

下記特許文献１には、自動二輪車における転倒防止装置が開示されている。具体的には、車速に応じた最大許容傾斜角が予め設定されており、自動二輪車の傾斜角（バンク角）が最大許容傾斜角を超える場合には、車体を加速させるように制御することが開示されている。

下記特許文献２には、少なくとも１つの走行運転条件に基づいて、アクセルグリップに作用する復元力、または、加速方向にアクセルグリップに回動させるように作用する調整力を調整することが開示されている。

国際公開第２０１４／０１７１３８号パンフレット 特開２００８−５０５８０７号公報

上記特許文献１の技術では、運転者の意思によらずに自動的にスロットル弁が開かれるので、運転者の予期せぬ別の自体が発生する可能性がある。また、車両のバンク角が比較的小さい状態、つまり、車両が比較的立っている状態で、且つ、車速が低速な状態でカーブの外方に膨らみながら旋回している場合は、バンク角が小さいため車両の姿勢が安定と判断されて、特に何の制御も行われない。しかしながら、このような旋回時には、より望ましい旋回状態、つまり、旋回半径が小さい状態に移行させたい場合があるが、上記特許文献１では、このような課題を解決することはできない。また、上記特許文献２でも、このような課題を解決することはできない。なお、本願の明細書においては、車両のバンク角が比較的小さい状態、つまり、車両が比較的立っている状態で、且つ、車速が低速な状態でカーブの外方に膨らみながら旋回している状態を、アンダーステア状態と呼ぶ。

そこで、本発明は、運転者に適正な車両操作を促すことで、アンダーステア状態となることを防止する鞍乗り型車両を提供することを目的とする。

本発明に係る鞍乗り型車両（１０）は、以下の特徴を有する。

第１の特徴；動力を発生させるパワーユニット（４２）と、前記パワーユニット（４２）の出力を操作する回動可能なアクセルグリップ（８６）と、前記アクセルグリップ（８６）を回動させるアクチュエータ（８８）とを有するハプティック装置（８４）と、前記ハプティック装置（８４）を制御する制御装置（８０）と、車両の速度を検出する車速センサ（８２ａ、８２ｂ）と、前記車両のバンク角を検出するバンク角検出装置（７６）と、を備える鞍乗り型車両（１０）において、前記制御装置（８０）は、前記鞍乗り型車両（１０）が旋回走行中に、前記車速センサ（８２ａ、８２ｂ）と前記バンク角検出装置（７６）とを用いて旋回半径を算出し、算出した前記旋回半径を基にアンダーステア状態か否かを判定するアンダーステア判定を行い、前記アンダーステア状態と判定された場合は、前記アクチュエータ（８８）が前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させるように前記ハプティック装置（８４）を制御する。

第２の特徴；前記鞍乗り型車両（１０）は、自車両の走行位置を検出するＧＰＳ装置（７８）と、自車両が走行する道路の地図情報を有する地図情報ユニット（７４）と、をさらに備え、前記制御装置（８０）は、前記旋回半径と、自車両の走行位置および走行中の道路の地図情報とを用いて前記アンダーステア判定を行う。

第３の特徴；前記パワーユニット（４２）は、エンジン（４２ａ）を有し、前記鞍乗り型車両（１０）は、前記エンジン（４２ａ）に供給される吸気量を調整する電子制御式スロットルボディ（５２）をさらに備え、前記制御装置（８０）は、前記アクチュエータ（８８）を用いて前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた後、運転者から所定値以上の前記アクセルグリップ（８６）の回動操作がなされた場合は、前記電子制御式スロットルボディ（５２）の回動制御を、運転者の操作量に基づく目標値に対して緩慢に追従させる。

第４の特徴；前記鞍乗り型車両（１０）は、車両前方を撮影するカメラ（７０）を備え、前記制御装置（８０）は、前記カメラ（７０）が撮影した画像に基づいて障害物が前方にあるか否かを判断し、障害物があると判断した場合は、前記アクチュエータ（８８）による前記アクセルグリップの回動を禁止する。

第５の特徴；前記パワーユニット（４２）は、エンジン（４２ａ）を有し、前記鞍乗り型車両（１０）は、前記エンジン（４２ａ）に供給される吸気量を調整する電子制御式スロットルボディ（５２）をさらに備え、前記制御装置（８０）は、前記アクチュエータ（８８）を用いて前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた後、前記バンク角が所定値以上にならない場合は、運転者がアクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた場合であっても、前記電子制御式スロットルボディ（５２）の開度を大きくしない。

本発明の第１の特徴によれば、旋回半径を算出することで、車両のアンダーステア状態を判定することができる。アンダーステア状態の場合は、鞍乗り型車両のバンク角が旋回する方向により大きく与えられるとともに、パワーユニットの動力が与えられれば、これを解消することができる。制御装置が、運転者にアクセルグリップを回動することで、バンク角をより大きくして、パワーユニットが出力する動力を増加させることを促すことができ、運転者は適正なバンク姿勢を認識して、アンダーステア状態を解消すべく車両をバンクさせるとともに加速をする操作を行うことが可能となる。その結果、アンダーステア状態を解消してバンク状態を適切にして旋回し易くなる。

本発明の第２の特徴によれば、簡易な構成で精度良くアンダーステア判定を行うことができる。

本発明の第３の特徴によれば、アクチュエータによるアクセルグリップの加速側への回動操作に応じて運転者が過度にアクセルグリップの加速側への回動操作を行った場合であっても、エンジンが出力する動力が急激に上昇することを防止することができる。その結果、駆動輪である後輪ＷＲのスリップを抑制することができる。

本発明の第４の特徴によれば、障害物がある場合には、アクチュエータによるアクセルグリップの加速側への回動操作を行うことによる運転者に与える違和感の発生を防止することができる。

本発明の第５の特徴によれば、アクチュエータによるアクセルグリップの加速側への回動操作後に、バンク角が大きくならないのに運転者によるアクセルグリップの加速側への回動操作によって鞍乗り型車両が加速するといった事態を防止することができる。

本実施の形態の鞍乗り型車両の一種である自動二輪車の左側面図である。 図１の自動二輪車の一部平面図である。 図１の自動二輪車のハプティック装置に関する電気的な構成図である。 図３の制御装置の制御動作を示すフローチャートである。 図４のステップＳ７で求めたコーナリングにおける自動二輪車の予測走行軌跡の一例を示す図である。 自動二輪車をバンクさせたときの自動二輪車および運転者の状態の一例を示す図である。 自動二輪車をバンクさせたときの自動二輪車および運転者の状態の他の一例を示す図である。 変形例３におけるハプティック装置を構成するアクセルグリップの断面図である。 変形例４におけるハプティック装置を構成するグリップの外観図である。 図９のグリップの断面図である。

本発明に係る鞍乗り型車両について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、鞍乗り型車両の一種である自動二輪車１０の左側面図、図２は、自動二輪車１０の一部平面図である。なお、発明の理解を容易にするために、特に指示のない限り、図１および図２に示す矢印方向に従って、前後、上下、および左右の方向を説明する。

自動二輪車１０は、ダブルクレードル型の車体フレーム１２を有する。この車体フレーム１２は、ヘッドパイプ１４と、左右一対のメインフレーム１６と、ダウンフレーム１８とを有する。左右一対のメインフレーム１６は、ヘッドパイプ１４から左右に分岐して緩やかに後ろ下がりで後方に延びた後、湾曲部１６ａを介して下方に延びている。ダウンフレーム１８は、ヘッドパイプ１４から左右に分岐してメインフレーム１６の下方を、後ろ斜め下方に延びた後、湾曲部１８ａを介して略水平に後方に延び、メインフレーム１６の後端部に接続される。

車体フレーム１２は、さらに、左右一対のシートフレーム２０と、左右一対のピボットプレート２２と、左右一対の補強ステー２４とを有する。左右一対のシートフレーム２０は、左右一対のメインフレーム１６の湾曲部１６ａ近傍から後方やや後ろ上がりに延びている。左右一対のピボットプレート２２は、メインフレーム１６の前記後端部付近に配置される。左右一対の補強ステー２４は、メインフレーム１６のピボットプレート２２が設けられている付近から斜め後ろ上がりに延びてシートフレーム２０に接続される。左右一対のピボットプレート２２には、ピボット２６が設けられている。車体フレーム１２の一部を構成する左右一対のフロントフォーク２８は、ヘッドパイプ１４によって回転自在に軸支され、左右一対のフロントフォーク２８の上端には、トップブリッジ３０ａを介して、操舵用のハンドルバー３２が取り付けられている。

トップブリッジ３０ａには、スピードメータ等を有するメータ部３４が取り付けられている。ヘッドパイプ１４の前方には、自動二輪車１０の前方を照射するヘッドライト３６と、左右一対のフロントウインカ３８が設けられている。前輪ＷＦは、左右一対のフロントフォーク２８によって回転自在に軸支され、前輪ＷＦの上部には、フロントフェンダ４０が設けられている。

メインフレーム１６とダウンフレーム１８との間には、エンジン４２ａおよび変速機４２ｂを有するパワーユニット４２が設けられ、パワーユニット４２の上方であって、メインフレーム１６の前側上方には、燃料タンク４４が取り付けられている。エンジン４２ａには、排気管４６が取り付けられ、排気管４６にはマフラー４８が接続されている。オイルクーラ５０は、エンジン４２ａの前方であってダウンフレーム１８の前側に設けられ、電子制御式スロットルボディ５２およびエアクリーナ５４は、エンジン４２ａの後方に設けられている。電子制御式スロットルボディ５２は、エンジン４２ａに供給（吸気）される空気の吸気量を調整するものであり、図示しないモータによって駆動されるスロットル弁と前記スロットル弁の開度を検出するスロットルポジションセンサ５２ａ（図３参照）を有する。前記スロットル弁が開く方向に回動することで開度が大きくなり、前記スロットル弁が閉じる方向に回動することで開度が小さくなる。また、前記スロットル弁の開度が大きくなるにつれエンジン４２ａに供給される吸気量が多くなり、エンジン４２ａが出力する動力は大きくなる。

左右一対のピボットプレート２２には、ピボット２６を介してスイングアーム５６が略上下方向に揺動自在に軸支され、スイングアーム５６の後端部上側とシートフレーム２０との間には、リアクッション５８が介装されている。スイングアーム５６の後端には、駆動輪である後輪ＷＲが回転可能に軸支されている。パワーユニット４２の動力は、図示しないチェーンを介して後輪ＷＲに伝達される。

燃料タンク４４の後方且つシートフレーム２０の上部には、運転者および同乗者が着座する（跨る）ためのシート６０が取り付けられており、シート６０は、運転者が乗車する運転者用シート６０ａと、同乗者が乗車する同乗者用シート６０ｂからなるタンデムシートである。シートフレーム２０の後部には、同乗者が把持するグラブバー６２、および、リアウインカ６４が取り付けられている。シートフレーム２０の後方にはリアフェンダ６６が設けられており、リアフェンダ６６には、テールランプ６８が取り付けられている。

自動二輪車１０には、フロントフォーク２８の前方であって、ヘッドライト３６の下方には、車両前方を撮影する前方カメラ７０と、燃料タンク４４の前側であって、ハンドルバー３２の後方には、運転者の姿勢を検知するために、運転者を撮影する後方カメラ７２とが設けられている。自動二輪車１０には、自動二輪車１０が走行する道路の情報を有する地図情報ユニット７４と、自動二輪車１０のバンク角（傾斜角）θを検出するためのバンク角検出装置７６と、ＧＰＳ装置７８と、自動二輪車１０全体を電気的に制御する制御装置８０が設けられている。地図情報ユニット７４、バンク角検出装置７６、およびＧＰＳ装置７８のうち少なくとも一つは、制御装置８０と一体的に設けられていてもよい。地図情報ユニット７４は、自動二輪車１０が走行する道路の情報（例えば、道路の形状、勾配等を含む）を有する地図情報が記憶された記憶媒体を有していてもよいし、データベースに記憶された地図情報を無線ＬＡＮによって取得してもよい。ＧＰＳ装置７８は、複数の衛星からの信号を受信することで自動二輪車１０の位置情報（ＧＰＳ情報）を算出するものである。自動二輪車１０の前輪ＷＦおよび後輪ＷＲには、自動二輪車１０の速度（車速）Ｖを検出するための車速センサ８２ａ、８２ｂが設けられている。この車速センサ８２ａは、前輪ＷＦの回転数を検出し、車速センサ８２ｂは、後輪ＷＲの回転数を検出する。

自動二輪車１０は、さらに、図２に示すようにハプティック装置８４を有する。ハプティック装置８４は、ハンドルバー３２の右端部側に設けられ、ハンドルバー３２に対して回動可能なアクセルグリップ８６と、車両が加速する方向にアクセルグリップ８６を回動させる動力を発生するモータ等のアクチュエータ８８と、アクセルグリップ８６の回動角度を検出するアクセルポジションセンサ９０とを少なくとも有する。アクセルグリップ８６は、運転者による回動操作が解除されると、所定の回動角度（例えば、０度）に戻るようにバネ等によって付勢されている。このアクセルグリップ８６は、運転者の右手によって把持され、ハンドルバー３２の左端部側には、運転者の左手によって把持されるグリップ９２が設けられている。アクセルグリップ８６に隣接して車体中央側に設けられたスイッチボックス９４には、後述するハプティック動作の「オン」／「オフ」を切り換えるための切換スイッチ９６と、ハプティック動作の介入度合いを調整する調整操作子９８とが設けられている。アクチュエータ８８は、スイッチボックス９４内に設けられている。なお、ハプティック動作の「オン」／「オフ」、および、ハプティック動作の介入度合いの調整は、メータ部３４のディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）で設定できるようにしてもよい。

図３は、自動二輪車１０のハプティック装置８４に関する電気的な構成図である。自動二輪車１０は、上述したように、少なくとも、電子制御式スロットルボディ５２、前方カメラ７０、後方カメラ７２、地図情報ユニット７４、バンク角検出装置７６、ＧＰＳ装置７８、制御装置８０、車速センサ８２ａ、８２ｂ、アクチュエータ８８、アクセルポジションセンサ９０、切換スイッチ９６、および、調整操作子９８を有する。

制御装置８０は、アクセルポジションセンサ９０が検出したアクセルグリップ８６の回動角度に基づいて、電子制御式スロットルボディ５２の前記モータを制御することで、エンジン４２ａに供給する吸気量を調整する。つまり、制御装置８０は、アクセルグリップ８６の回動角度（運転者のアクセルグリップ８６の操作量）に基づく目標値（開度）となるように、電子制御式スロットルボディ５２の前記モータを制御する。これにより、電子制御式スロットルボディ５２の前記スロットル弁の開度は目標値となる。制御装置８０は、アクセルグリップ８６の回動角度が大きくなる程、前記スロットル弁の開度を大きくする。これにより、アクセルグリップ８６の回動角度が大きくなるにつれ、エンジン４２ａが出力する動力（駆動力）が大きくなる。つまり、アクセルグリップ８６は、エンジン４２ａが発生する動力を指示する（加速を指示する）操作子であり、電子制御式スロットルボディ５２と機械的に独立している。なお、制御装置８０は、スロットルポジションセンサ５２ａが検出した前記スロットル弁の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が目標値となるようにフィードバック制御を行っている。

制御装置８０は、車速センサ８２ａ、８２ｂが検出した回転数の少なくとも一方を用いて、車速Ｖを算出する。バンク角検出装置７６は、ジャイロセンサおよび加速度センサ（不図示）を含み、制御装置８０は、ジャイロセンサおよび加速度センサの検出値を用いて、自動二輪車１０のバンク角θを算出する。このバンク角θは、車体の重心Ｇにおける自動二輪車１０のバンク角を表している。制御装置８０は、前方カメラ７０が撮影した画像を認識することで、自動二輪車１０の前方に障害物（例えば、歩行者、停車している車両等）があるかどうかを判断する。この前方にいる車両が停車しているのか、それとも自動二輪車１０の前方を走行しているかの判断は、閾値以上でその車両が自動二輪車１０に接近しているかどうかで識別することができる。詳しくは、一定時間前に撮影した画像中における車両の大きさと、現在撮影した画像中における前記車両の大きさとの差が、所定の閾値を超えている場合は停車していると見做し前方に障害物があると判断する。

制御装置８０は、後方カメラ７２が撮影した画像を認識することで運転者の姿勢を検出する。制御装置８０は、ＧＰＳ装置７８が算出した自動二輪車１０の位置情報（ＧＰＳ情報）と、地図情報ユニット７４の地図情報とに基づいて、現在自動二輪車１０がどの道路のどの位置を走っているのかを特定する。

制御装置８０は、自動二輪車１０がコーナリングに入るまたは入った段階で、自動二輪車１０がアンダーステア状態、つまり、車体が比較的立っている状態で、且つ、車速Ｖが低速な状態で、カーブの外方に大回りしながら（膨らみながら）旋回走行している状態であるか否かを判定するアンダーステア判定を行う。制御装置８０は、所定の条件が成立すると（例えば、前方に障害物がない、切換スイッチ９６によるハプティック動作が「オン」、車速Ｖが閾値以下である）、自動二輪車１０がアンダーステア状態であると判定する。このアンダーステア判定は、車速Ｖ、バンク角θ、ＧＰＳ情報、および、地図情報に基づいて判定する。そして、制御装置８０は、アンダーステア判定によりアンダーステア状態であると判断すると、ハプティック装置８４を制御することでハプティック動作を実行させる。詳しくは、アクセルグリップ８６が加速方向に回動するように、アクチュエータ８８の駆動を制御することで、ハプティック動作を実行させる。なお、ハプティック動作時、アクセルグリップ８６には、加速方向への荷重が加えられるが、運転者はアクセルグリップ８６を把持しているため、運転者の操作がなされるまで電子制御式スロットルボディ５２の前記スロットル弁は、ハプティック動作の制御作動開始時の開度（位置）から動くことはない。

次に、制御装置８０の制御動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、制御装置８０は、図４に示す制御動作を一定の周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）で実行する。まず、ステップＳ１で、制御装置８０は、ＧＰＳ装置７８が算出したＧＰＳ情報（自動二輪車１０の位置情報）を取得する。次いで、制御装置８０は、自動二輪車１０がコーナリングに進入したか否かを判断する（ステップＳ２）。この判断は、ＧＰＳ情報と地図情報とに基づいて、自動二輪車１０が道路のカーブ（コーナリング）に進入したか否かによって判断することができる。なお、カーブに進入する前には、運転者は、アクセルグリップ８６の回動操作を解除するとともに、図示しないブレーキ操作子を操作してブレーキをかけて自動二輪車１０を減速させてからカーブに入って自動二輪車１０をバンクさせるので、制御装置８０は、アクセルグリップ８６の回動操作の解除、ブレーキ操作、および、バンク角θに基づいて自動二輪車１０が道路のカーブに進入したか否かを判断してもよい。アクセルグリップ８６の回動操作が解除されたか否かの判断は、スロットルポジションセンサ５２ａの検出信号に基づいて判断することができる。また、ブレーキ操作がされたか否かの判断は、図示しないブレーキセンサの検出信号に基づいて判断することができる。また、バンク角検出装置７６の検出信号に基づいてバンク角θを求めることができる。

ステップＳ２で、コーナリングに進入していないと判断すると、つまり、直進走行であると判断すると、ハプティック動作を実行する必要はないので図４に示す動作を終了する。これにより、ハプティック動作の実行が禁止される。一方、ステップＳ２で、コーナリングに進入したと判断すると、制御装置８０は、ハプティック動作が「オン」であるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、切換スイッチ９６に状態に基づいて判断する。ステップＳ３で、切換スイッチ９６によるハプティック動作が「オフ」であると判断すると、ハプティック動作を実行する必要はないので図４に示す動作を終了する。これにより、ハプティック動作の実行が禁止される。一方、ステップＳ３で、切換スイッチ９６によるハプティック動作が「オン」であると判断すると、制御装置８０は、前方に障害物があるか否かを判断する（ステップＳ４）。この判断は、前方カメラ７０が撮影した画像を認識することで障害物があるか否かを判断する。ステップＳ４で、前方に障害物があると判断すると図４に示す動作を終了し、ステップＳ４で、前方に障害物がないと判断すると、車速Ｖが閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ５）。この判断は、車速センサ８２ａ、８２ｂの検出信号に基づいて判断する。ステップＳ５で、車速Ｖが閾値以下でない場合、つまり、車速Ｖが閾値より大きい（速い）と判断すると図４に示す動作を終了し、ステップＳ５で、車速Ｖが閾値以下であると判断すると、ステップＳ６に進む。前方に障害物がある場合または車速Ｖが閾値より大きい場合にハプティック動作を実行すると、別の予期せぬ事態が発生し得るので、前方に障害物がある場合または車速Ｖが閾値より大きい場合は、ハプティック動作の実行が禁止される。

ステップＳ６に進むと、制御装置８０は、現在の車速Ｖとバンク角θとに基づいて自動二輪車１０の旋回半径Ｒ１を算出する。旋回半径Ｒ１は、Ｒ１＝Ｖ²／（ｇ×ｔａｎθ）の関係式で求めることができる。なお、ｇは、重力加速度である。この現在の車速Ｖおよびバンク角θは、車速センサ８２ａ、８２ｂおよびバンク角検出装置７６が直近に検出した検出値に基づく値である。そして、制御装置８０は、算出した旋回半径Ｒ１からコーナリングにおける自動二輪車１０の予測走行軌跡Ｌｏ１を求める（ステップＳ７）。次いで、地図情報と現在のＧＰＳ情報とから現在自動二輪車１０が走行しているコーナリング（道路のカーブ）の半径Ｒ２を取得する（ステップＳ８）。

図５は、ステップＳ７で求めたコーナリングにおける自動二輪車１０の予測走行軌跡Ｌｏ１の一例を示す図である。図５に示すように、コーナリングにおいて、例えば、運転が不慣れな運転者が車速Ｖを落とし過ぎた場合等で、運転者は車体をあまり傾けることができず、その結果、コーナリングの半径Ｒ２より大回りで、カーブの外方に膨らみながら走行することが予測され、アンダーステア状態となる。アンダーステア状態になる典型的な場面としては、例えば、上り坂のヘアピンカーブを走行中、経験不足等により運転者が旋回中にアクセルグリップ８６を戻してしまい（回動角度を小さくしてしまい）、車速Ｖが落ちることで運転者が自動二輪車１０を立たせてしまうといったケースが挙げられる。

なお、図５に示す、ステップＳ７で求めた予測走行軌跡Ｌｏ１の旋回半径は、ステップＳ６で求めた旋回半径Ｒ１である。また、図５では、コーナリングの半径Ｒ２を、自動二輪車１０が走行している道路幅の中心位置における半径としているが、道路幅の中心位置より内側または外側の位置における半径であってもよい。つまり、自動二輪車１０が走行しているコーナリングに沿って曲がるための理想の旋回半径であればよい。

そして、制御装置８０は、求めた予測走行軌跡Ｌｏ１と半径Ｒ２とに基づいて自動二輪車１０の走行がアンダーステア状態であるか否かを判断する（ステップＳ９）。つまり、車体が比較的立っている状態で、且つ、車速Ｖが低速な状態で、カーブの外方に大回りしながら（膨らみながら）自動二輪車１０が旋回走行しているか否かを判定する。具体的には、制御装置８０は、ステップＳ８で求めた半径Ｒ２から判定曲線Ｌを求め、ステップＳ７で求めた予測走行軌跡Ｌｏ１が判定曲線Ｌを超えて大回りするか否かを判断し、大回りする場合はアンダーステア状態であると判定する。この判定曲線Ｌは、図５に示すように、ステップＳ８で求めた半径Ｒ２から一定の距離α（例えば、８０ｃｍ）だけ外側に膨らんだ位置に設定されている。つまり、判定曲線Ｌは、ステップＳ８で求めた半径Ｒ２に一定の距離αを加算した距離を半径（Ｒ２＋α）とする曲線である。この一定の距離αは、自動二輪車１０が走行している道路幅等に応じて異なる。なお、この判定曲線Ｌは、地図情報ユニット７４の地図情報に組み込まれていてもよく、この場合は、ステップＳ８で半径Ｒ２を求める必要はない。

ステップＳ９で、アンダーステア状態でないと判断すると、ハプティック動作を実行する必要はないので図４に示す動作を終了する。これにより、ハプティック動作の実行が禁止される。一方、ステップＳ９で、アンダーステア状態であると判定すると、制御装置８０は、ハプティック動作を実行する。具体的には、ステップＳ１０で、現在の車速Ｖ、バンク角θ、および、アクセルグリップ８６の回動角度に基づいて、アクチュエータ８８の制御値を算出する。つまり、アクチュエータ８８がアクセルグリップ８６を加速側に回動させる動力を、どのくらいの値（力）にするかを決定する制御値を算出する。例えば、現在の車速Ｖが小さい場合やアクセルグリップ８６の回動角度が小さい場合は、その分車速Ｖを速くする必要があるので制御値を大きくする。逆に、現在の車速Ｖがある程度速い場合やアクセルグリップ８６の回動角度がある程度大きい場合は、さほど車速Ｖを速める必要はないので制御値を小さくする。また、制御値を算出する際は、調整操作子９８によって調整されたハプティック動作の介入度合いを加味して制御値を算出してもよい。例えば、ハプティック動作の介入度合いが大きい場合には、アクセルグリップ８６を加速側に回動させる動力を大きくし、ハプティック動作の介入度合いが小さい場合には、アクセルグリップ８６を加速側に回動させる動力を小さくする。

次いで、制御装置８０は、ステップＳ１０で算出した制御値に基づいてアクチュエータ８８の駆動を制御することで、アクセルグリップ８６を加速側に回動させる（ステップＳ１１）。このアクチュエータ８８によるアクセルグリップ８６を加速側に回動させる動作が、アクセルグリップ８６を握っている右手に伝達されるので、運転者は、自動二輪車１０をさらにバンクさせるとともに、アクセルグリップ８６の加速側への回動操作を促す指示があることを認識することができる。その結果、運転者は、その指示を受けて自動二輪車１０が旋回する方へ自動二輪車１０をバンクさせるとともに、アクセルグリップ８６を加速する方向に回動させる。これにより、アンダーステア状態を解消でき、大回りせずに自動二輪車１０を旋回させることができる。つまり、自動二輪車１０の実際の走行軌跡Ｌｏ２は、ステップＳ７で求めた予測走行軌跡Ｌｏ１より小回りで旋回し、判定曲線Ｌを超えて大回りすることが防止される。

このとき、運転者は、ハプティック動作に応じてアクセルグリップ８６の加速側への回動操作を過度に行う場合があり、このような場合は、エンジン４２ａが出力する動力が急激に上昇してしまう。そのため、制御装置８０は、運転者によってアクセルグリップ８６の回動操作が所定値以上行われた場合は、電子制御式スロットルボディ５２の回動制御（前記モータの制御）を、アクセルグリップ８６の回動角度（運転者のアクセルグリップ８６の操作量）に基づく目標値（開度）に対して緩慢に追従させる。つまり、アクセルグリップ８６が所定値以上回動された場合は、電子制御式スロットルボディ５２の前記スロットル弁の開度が目標値となるように、前記スロットル弁の開度を徐々に開いて緩慢に追従させる。これにより、ハプティック動作に応じて運転者がアクセルグリップ８６の加速側への回動操作を過度に行った場合であっても、エンジン４２ａが出力する動力は徐々に緩慢に上昇するので、エンジン４２ａが出力する動力が急激に上昇することはない。

なお、ハプティック動作によるアクセルグリップ８６の加速側への回動は、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促すためのものであるので、アクチュエータ８８によってアクセルグリップ８６を加速側に回動させる動力は小さく（ステップＳ１０で算出される制御値は小さく）、ハプティック動作による力が強過ぎて、運転者の意思によらずに右手で握られているアクセルグリップ８６が加速側に回動することはない。

ここで、制御装置８０がバンク角検出装置７６の検出値を用いて算出するバンク角θについて説明する。制御装置８０が、バンク角検出装置７６が検出した検出値だけに基づいてバンク角θを算出してしまうと、算出されるバンク角θは、図６に示すように、自動二輪車１０の左右中心位置（タイヤの中心位置）を通り、且つ、自動二輪車１０の重心Ｇを通る線１００と、重力がかかる方向とのなす角θ１となる。しかしながら、自動二輪車１０がバンクすると、タイヤの地面に対する接地点Ｐは、タイヤの中心位置ではなく中心位置からずれた位置となる。そのため、なす角θ１は、自動二輪車１０の実際のバンク角θに対して誤差を有することなる。つまり、バンクしたときの自動二輪車１０の実際のバンク角θは、タイヤの地面に対する接地点Ｐと重心Ｇとを通る線１０２と、重力がかかる方向とのなす角θ２となり、なす角θ１とは異なる。したがって、制御装置８０は、バンク角検出装置７６の検出値だけに基づいて算出したバンク角θ（θ１）を、既知であるタイヤの形状情報等を有するプロファイル情報に基づいて補正する。これにより、補正後のバンク角θは、なす角θ２となる。バンク角θの補正は、なす角θ１に応じたタイヤの形状情報に基づく補正値となす角θ１とによってバンク角θ（θ１）を補正することができる。

また、図６に示すように、タイヤの接地点Ｐと自動二輪車１０の重心Ｇとを通る線１０２上に運転者の頭部Ｈが位置する場合は、自動二輪車１０および運転者全体の重心は、線１０２上にあるので、自動二輪車１０および運転者全体のバンク角（以下、力学的バンク角と呼ぶ）は、自動二輪車１０のバンク角θと略同一になる。したがって、この場合は、力学的バンク角を考慮しなくても、自動二輪車１０のバンク角θだけを考えればよい。しかしながら、運転者によっては、図７に示すように、上体を然程倒さずに自動二輪車１０だけバンクさせて、コーナリングを走行する場合がある。この場合は、タイヤの接地点Ｐと自動二輪車１０の重心Ｇとを通る線１０２上に、運転者の頭部Ｈが位置せず、力学的バンク角は、自動二輪車１０のバンク角θとは異なる。したがって、図４のステップＳ６では、車速Ｖと力学的バンク角に基づいて旋回半径Ｒ１を求める必要があり、ステップＳ１０では、車速Ｖ、力学的バンク角、アクセルグリップ８６の回動角度に基づいてアクチュエータ８８の制御値を算出する必要がある。

そのため、図７に示すように、タイヤの接地点Ｐと自動二輪車１０の重心Ｇとを通る線１０２上に、運転者の頭部Ｈが位置しない場合は、運転者の頭部Ｈの位置に基づいてバンク角θを補正する。具体的には、タイヤの接地点Ｐと重心Ｇとを通る線１０２から運転者の頭部Ｈまでの距離に基づいてバンク角θを補正する。この補正後のバンク角θは、力学的バンク角となる。この運転者の頭部Ｈの位置は、後方カメラ７２が撮影した画像を認識することで特定することができる。なお、運転者の頭部Ｈだけでなく、運転者の姿勢を考慮してバンク角θを補正することでより実際の力学的バンク角により近づけることが可能となる。この運転者の姿勢も、後方カメラ７２が撮影した画像を認識することで特定することができる。

このように、本実施の形態によれば、制御装置８０は、自動二輪車１０の旋回走行中に、車速センサ８２ａ、８２ｂとバンク角検出装置７６とを用いて旋回半径Ｒ１を算出し、算出した旋回半径Ｒ１を元にアンダーステア状態か否かを判定するアンダーステア判定を行い、アンダーステア状態と判定された場合は、アクチュエータ８８がアクセルグリップ８６を加速方向に回動させるようにハプティック装置８４を制御する。これにより、旋回半径Ｒ１を算出することで、車両（自動二輪車１０）のアンダーステア状態を判定することができる。アンダーステア状態の場合は、自動二輪車１０のバンク角θが旋回する方向により大きく与えられるとともに、エンジン４２ａの動力が与えられれば、これを解消することができる。制御装置８０が、運転者にアクセルグリップ８６を回動することで、バンク角θをより大きくして、エンジン４２ａが出力する動力を増加させることを促すことができ、運転者は適正なバンク姿勢を認識して、アンダーステア状態を解消すべく車両をバンクさせるとともに加速をする操作を行うことが可能となる。その結果、アンダーステア状態を解消してバンク状態を適切にして旋回し易くなる。

自動二輪車１０は、自車両の走行位置を検出するＧＰＳ装置７８と、自車両が走行する道路の地図情報を有する地図情報ユニット７４とを備え、制御装置８０は、旋回半径Ｒ１と、自車両の走行位置および走行中の道路の地図情報とを用いてアンダーステア判定を行う。これにより、簡易な構成で精度良くアンダーステア判定を行うことができる。

制御装置８０は、アクチュエータ８８を用いてアクセルグリップ８６を加速方向に回動させた後、運転者から所定値以上のアクセルグリップ８６の回動操作がなされた場合は、電子制御式スロットルボディ５２の回動制御を、運転者の操作量に基づく目標値に対して緩慢に追従させる。これにより、ハプティック動作に応じて運転者が過度にアクセルグリップ８６の加速側への回動操作を行った場合であっても、エンジン４２ａが出力する動力が急激に上昇することを防止することができる。その結果、駆動輪である後輪ＷＲのスリップを抑制することができる。

制御装置８０は、前方カメラ７０が撮影した画像に基づいて障害物が前方にあるか否かを判断し、障害物があると判断した場合は、アクチュエータ８８によるアクセルグリップ８６の回動を禁止するので、障害物がある場合にハプティック動作を行うことによる運転者に与える違和感の発生を防止することができる。

［変形例］
上記実施の形態は、例えば、以下のような変形も可能である。

（変形例１）変形例１では、運転者が与えた自動二輪車１０のバンク角θが初期バンク角θｓよりも小さくなった場合、つまり、初期バンク角θｓよりも自動二輪車１０が立った場合で、且つ、アンダーステア状態と判定された場合にのみハプティック動作を実行し、初期バンク角θｓ以上に自動二輪車１０が傾斜（バンク）している場合は、ハプティック動作を実行しない。具体的には、図４のステップＳ５で車速Ｖが閾値以下であると判断すると、現在のバンク角θが初期バンク角θｓ以上であるか否かを判断し、現在のバンク角θが初期バンク角θｓ以上でないと判断するとステップＳ６に進み、現在のバンク角θが初期バンク角θｓ以上であると判断すると図４に示す動作を終了する。

この初期バンク角θｓは、以下のようにして設定される。図４のステップＳ２でコーナリングに入ったと判断すると、制御装置８０は、バンク角検出装置７６の検出値に基づいてバンク角θを逐次算出し、算出したバンク角θが徐々に増加し、その後減少した場合は、バンク角θのピーク値を初期バンク角θｓとして設定する。つまり、算出したバンク角θが徐々に増加し、その後減少した場合は、図４のステップＳ６に進むことになる。この初期バンク角θｓの設定動作は、図４に示す動作と並行して行われる。

このように、現在のバンク角θが初期バンク角θｓより小さくなり、且つ、アンダーステア状態と判定されると、ハプティック動作が実行される。これにより、不慣れな運転者がコーナリング中で車速Ｖを落とし過ぎたため自動二輪車１０のバンク角θを初期バンク角θｓより小さくした場合に、初めてハプティック動作を行うことで、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促すことができ、運転者の自主性を尊重することができる。つまり、運転者が徐々に自動二輪車１０を傾けることでバンク角θが徐々に大きくなっている場合であっても、アンダーステア状態と判定して、ハプティック動作を行うと、運転者に対して違和感を与えることになるので、本変形例１では、バンク角θが初期バンク角θｓより小さくなった場合に、ハプティック動作を実行する。

なお、バンク角θが徐々に増加した後、バンク角θが増減せずに所定時間一定に保たれた場合は、初期バンク角θｓを設定することなく、ステップＳ６に進んでもよい。つまり、バンク角θが増減せずに所定時間一定に保たれ、且つ、アンダーステア状態と判定された場合は、元々の自動二輪車１０のバンク角θが小さいと判断できるため、ハプティック動作を実行する。

（変形例２）図４のステップＳ１１でハプティック動作に応じて、運転者は、アクセルグリップ８６の加速側への回動操作を行った後、自動二輪車１０をさらにバンクさせる必要があるが、運転者によっては、バンク操作を忘れてしまう場合が考えられる。したがって、変形例２では、制御装置８０は、ハプティック動作が行われた後、バンク角θが所定値以上大きくならない場合は、運転者がアクセルグリップ８６の加速側への回動操作を行った場合であっても、電子制御式スロットルボディ５２（前記スロットル弁）の開度を大きくしない。そして、バンク角θが所定値以上大きくなると、制御装置８０は、運転者のアクセルグリップ８６の加速側への回動操作に応じて、電子制御式スロットルボディ５２（前記スロットル弁）の開度を大きくする。これにより、ハプティック動作後にバンク角θが大きくならないのに運転者によるアクセルグリップ８６の加速側への回動操作によって自動二輪車１０が加速するといった事態を防止することができる。

（変形例３）上記実施の形態では、自動二輪車１０がアンダーステア状態の場合には、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促すために、アクチュエータ８８によってアクセルグリップ８６を加速側に回動させるハプティック動作を行うようにしたが、変形例３では、アクセルグリップ８６に振動を与えることで、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促す。

図８は、変形例３におけるハプティック装置８４を構成するアクセルグリップ８６の断面図である。なお、変形例３では、上記実施の形態と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。ハプティック装置８４は、アクチュエータ８８に代えて、モータ（回転駆動源）１１０と、モータ１１０の回転軸１１０ａに取り付けられた被回転体１１２とを有する。このモータ１１０および被回転体１１２は、中空のハンドルバー３２内に設けている。なお、図示していないが、ハプティック装置８４は、アクセルグリップ８６の回動角度を検出するアクセルポジションセンサ９０を有する。

被回転体１１２は、モータ１１０の回転軸１１０ａが回転することで回転する。回転軸１１０ａは、被回転体１１２の中心からずれた位置に連結されているので、回転軸１１０ａが回転すると偏心して回転する。そのため、偏心回転した被回転体１１２は、ハンドルバー３２の内壁に当るので、ハンドルバー３２およびアクセルグリップ８６が振動し、この振動が運転者の右手に伝達される。したがって、アクセルグリップ８６が振動することで、運転者は、アクセルグリップ８６の加速側への回動操作を促す指示があることを認識することができる。

具体的には、制御装置８０は、図４のステップＳ９で、アンダーステア状態と判定すると、ステップＳ１０で、バンク角θ、車速Ｖ、および、アクセルグリップ８６の回動角度に基づいてモータ１１０の制御値（回転数を決定する制御値）を算出し、ステップＳ１１で、制御値に基づいてモータ１１０を駆動（回転）させる。制御値が大きい程モータ１１０の回転数は大きくなり、制御値が小さい程モータ１１０の回転数は小さくなる。このステップＳ１０で算出される制御値は、例えば、現在の車速Ｖが小さい場合やアクセルグリップ８６の回動角度が小さい場合は、その分車速Ｖを速くする必要があるので大きくなり、逆に、現在の車速Ｖがある程度速い場合やアクセルグリップ８６の回動角度がある程度大きい場合は、さほど車速Ｖを速める必要はないので小さくなる。なお、モータ１１０および被回転体１１２をアクセルグリップ８６側に設けるようにしたが、グリップ９２側に設けるようにしてもよい。この場合は、アンダーステア状態と判定されると、グリップ９２が振動することになる。

（変形例４）変形例３では、自動二輪車１０がアンダーステア状態の場合には、アクセルグリップ８６に振動を与えることで、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促すようにしたが、変形例４では、ハンドルバー３２の左端部側に設けられたグリップ９２から可動部１２０を突出させることで、運転者にアクセルグリップ８６の回動操作を促す。

図９は、変形例４におけるハプティック装置８４ａを構成するグリップ９２の外観図、図１０は、図９のグリップ９２の断面図である。なお、変形例４では、上記実施の形態と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付する。ハプティック装置８４ａは、グリップ９２と、可動部１２０と、バネ１２２と、ワイヤ１２４とを有する。

可動部１２０は、ハンドルバー３２内でグリップ９２の前方側に設けられ、グリップ９２から前方に向かって突出可能である。なお、ハンドルバー３２およびグリップ９２には、可動部１２０との干渉を避けるための開口部３２ａ、９２ａが設けられている。バネ１２２は、可動部１２０を前方側に付勢する。

一端が可動部１２０に接続されているワイヤ１２４は、制御装置８０によって制御される図示しないアクチュエータによって駆動され、可動部１２０をハンドルバー３２およびグリップ９２内に収納するための力を可動部１２０に伝達する。詳しくは、前記アクチュエータによってワイヤ１２４が、グリップ９２の軸方向に沿ってグリップ９２の基端側（車体中央側）に、つまり、矢印Ａ方向に引っ張られることで、その力が可動部１２０に伝達され、グリップ９２から可動部１２０が突出しない状態となる。前記アクチュエータによるワイヤ１２４の引っ張りが解除されると、バネ１２２の付勢力によって、可動部１２０が回転軸１２０ａを中心に回転することで、グリップ９２から前方に突出する。したがって、可動部１２０がグリップ９２から前方に突出すると、グリップ９２を把持している左手の指等を前方に押すことになるので、運転者は、アクセルグリップ８６の加速側への回動操作を促す指示があることを認識することができる。具体的には、制御装置８０は、図４のステップＳ９で、アンダーステア状態と判定すると、前記アクチュエータによるワイヤ１２４の引張りを解除する。なお、変形例４では、図４のステップＳ１０、Ｓ１１の動作は不要である。

（変形例５）上記実施の形態においては、ハプティック装置８４のアクチュエータ８８は、アクセルグリップ８６を加速側に回動させるようにしたが、変形例５では、アクチュエータ８８は、図示しないクラッチを切断する方向にクラッチレバー１３０（図２参照）を駆動させる。本変形例５においては、クラッチレバー１３０と前記クラッチとは接続されておらず、クラッチレバー１３０の操作量に応じて前記クラッチが制御される電子制御式クラッチである。なお、言うまでもないが、前記クラッチは、エンジン４２ａが出力する動力の後輪ＷＲへの伝達を断接（接続または切断）するものである。また、自動二輪車１０には、ハンドルバー３２の操舵角を検出する舵角センサ１３２が設けられている（図２参照）。

本変形例５においては、舵角センサ１３２が検出した舵角が閾値以上（例えば、ハンドルバー３２がフルロック状態）で、車速Ｖが閾値以下で、且つ、アクセルグリップ８６の回動角度が所定値以下の場合は、Ｕターン走行と判断し、制御装置８０は、ハプティック動作を実行する。ハプティック動作が実行されることで、電位制御スロットルボディの前記スロットル弁が微小（所定値）に開き（前記スロットル弁の開度が所定値となり）、前記クラッチが半クラッチ状態になる。つまり、アクチュエータ８８がクラッチレバー１３０を駆動することで、前記クラッチが半クラッチ状態になる。これにより、安定してＵターン走行を行うことができる。

なお、制御装置８０は、前記クラッチが半クラッチ位置にくるように、アクチュエータ８８によってクラッチレバー１３０を駆動して運転者に望ましいクラッチ位置を伝えるようにしてもよい。そして、前記クラッチが半クラッチ位置に来ると、ハンドルバー３２の左端部側に設けられたグリップ９２を振動させることで、前記クラッチが半クラッチ位置にあることを知らせてもよい。なお、グリップ９２を振動させる機構は、例えば、上記変形例５で説明したようなモータ１１０と被回転体１１２とによって構成することができる。

１０…自動二輪車（鞍乗り型車両） ４２…パワーユニット
４２ａ…エンジン ４２ｂ…変速機
５２…電子制御式スロットルボディ ５２ａ…スロットルポジションセンサ
７０…前方カメラ（カメラ） ７２…後方カメラ
７４…地図情報ユニット ７６…バンク角検出装置
８０…制御装置 ８２ａ、８２ｂ…車速センサ
８４、８４ａ…ハプティック装置 ８６…アクセルグリップ
８８…アクチュエータ ９０…アクセルポジションセンサ
９６…切換スイッチ ９８…調整操作子
１１０…モータ １１０ａ、１２０ａ…回転軸
１１２…被回転体 １２０…可動部
１２２…バネ １２４…ワイヤ
１３０…クラッチレバー １３２…舵角センサ

Claims (5)

1. 動力を発生させるパワーユニット（４２）と、
   前記パワーユニット（４２）の出力を操作する回動可能なアクセルグリップ（８６）と、前記アクセルグリップ（８６）を回動させるアクチュエータ（８８）とを有するハプティック装置（８４）と、
   前記ハプティック装置（８４）を制御する制御装置（８０）と、
   車両の速度を検出する車速センサ（８２ａ、８２ｂ）と、
   前記車両のバンク角を検出するバンク角検出装置（７６）と、
   を備える鞍乗り型車両（１０）において、
   前記制御装置（８０）は、前記鞍乗り型車両（１０）の旋回走行中に、前記車速センサ（８２ａ、８２ｂ）と前記バンク角検出装置（７６）とを用いて旋回半径を算出し、算出した前記旋回半径を基にアンダーステア状態か否かを判定するアンダーステア判定を行い、前記アンダーステア状態と判定された場合は、前記アクチュエータ（８８）が前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させるように前記ハプティック装置（８４）を制御する、ことを特徴とする鞍乗り型車両（１０）。
2. 請求項１に記載の鞍乗り型車両（１０）において、
   前記鞍乗り型車両（１０）は、自車両の走行位置を検出するＧＰＳ装置（７８）と、自車両が走行する道路の地図情報を有する地図情報ユニット（７４）と、をさらに備え、
   前記制御装置（８０）は、前記旋回半径と、自車両の走行位置および走行中の道路の地図情報とを用いて前記アンダーステア判定を行う、ことを特徴とする鞍乗り型車両（１０）。
3. 請求項１または２に記載の鞍乗り型車両（１０）において、
   前記パワーユニット（４２）は、エンジン（４２ａ）を有し、
   前記鞍乗り型車両（１０）は、前記エンジン（４２ａ）に供給される吸気量を調整する電子制御式スロットルボディ（５２）をさらに備え、
   前記制御装置（８０）は、前記アクチュエータ（８８）を用いて前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた後、運転者から所定値以上の前記アクセルグリップ（８６）の回動操作がなされた場合は、前記電子制御式スロットルボディ（５２）の回動制御を、運転者の操作量に基づく目標値に対して緩慢に追従させる、ことを特徴とする鞍乗り型車両（１０）。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両（１０）において、
   前記鞍乗り型車両（１０）は、車両前方を撮影するカメラ（７０）を備え、
   前記制御装置（８０）は、前記カメラ（７０）が撮影した画像に基づいて障害物が前方にあるか否かを判断し、障害物があると判断した場合は、前記アクチュエータ（８８）による前記アクセルグリップの回動を禁止する、ことを特徴とする鞍乗り型車両（１０）。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両（１０）において、
   前記パワーユニット（４２）は、エンジン（４２ａ）を有し、
   前記鞍乗り型車両（１０）は、前記エンジン（４２ａ）に供給される吸気量を調整する電子制御式スロットルボディ（５２）をさらに備え、
   前記制御装置（８０）は、前記アクチュエータ（８８）を用いて前記アクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた後、前記バンク角が所定値以上にならない場合は、運転者がアクセルグリップ（８６）を加速方向に回動させた場合であっても、前記電子制御式スロットルボディ（５２）の開度を大きくしない、ことを特徴とする鞍乗り型車両（１０）。

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