JP2018177046A - 制御装置、制御方法及びブレーキシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、モータサイクルの転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる制御装置及び制御方法を得るものである。また、本発明は、そのような制御装置を備えているブレーキシステムを得るものである。【解決手段】本発明に係る制御装置、制御方法及びブレーキシステムでは、運動エネルギーを減衰させる減衰装置を備えるモータサイクルに自動減速動作を実行させる制御モードが、モータサイクルの周囲環境に応じて生成されるトリガ情報に応じて開始される。また、制御モードにおいて、減衰装置の減衰率が増やされて制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、自動減速動作が実行される。【選択図】図4
Description
この開示は、モータサイクルの転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる制御装置及び制御方法と、そのような制御装置を備えているブレーキシステムと、に関する。
従来のモータサイクルに関する技術として、ドライバの安全性を向上させるためのものがある。
例えば、特許文献1では、走行方向又は実質的に走行方向にある障害物を検出するセンサ装置により検出された情報に基づいて、不適切に障害物に接近していることをモータサイクルのドライバへ警告する運転者支援システムが開示されている。
ところで、ドライバの安全性をより向上させるために、ドライバによる操作によらずに減速する動作である自動減速動作をモータサイクルに実行させることによって、前方の障害物との衝突を回避する技術が利用されることが考えられる。ここで、モータサイクルは、例えば4輪を有する車両と比較して姿勢が不安定になりやすい。ゆえに、自動減速動作によってモータサイクルに減速度が生じることに起因して、モータサイクルが転倒するおそれがあるという問題がある。
本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、モータサイクルの転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる制御装置及び制御方法を得るものである。また、本発明は、そのような制御装置を備えているブレーキシステムを得るものである。
本発明に係る制御装置は、運動エネルギーを減衰させる減衰装置を備えるモータサイクルの挙動を制御する制御装置であって、前記モータサイクルの周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得部と、前記モータサイクルに自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行部と、を備えており、前記制御モードにおいて、前記減衰装置の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される。
本発明に係る制御方法は、運動エネルギーを減衰させる減衰装置を備えるモータサイクルの挙動を制御する制御方法であって、前記モータサイクルの周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得ステップと、前記モータサイクルに自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行ステップと、を備えており、前記制御モードにおいて、前記減衰装置の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される。
本発明に係るブレーキシステムは、運動エネルギーを減衰させる減衰装置を備えるモータサイクルの周囲環境を検出する周囲環境センサと、前記周囲環境に基づいて前記モータサイクルの挙動を制御する制御装置と、を備えるブレーキシステムであって、前記制御装置は、前記周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得部と、前記モータサイクルに自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行部と、を備えており、前記制御モードにおいて、前記減衰装置の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される。
本発明に係る制御装置、制御方法及びブレーキシステムでは、運動エネルギーを減衰させる減衰装置を備えるモータサイクルに自動減速動作を実行させる制御モードが、モータサイクルの周囲環境に応じて生成されるトリガ情報に応じて開始される。また、制御モードにおいて、減衰装置の減衰率が増やされて制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、自動減速動作が実行される。それにより、自動減速動作によってドライバの意に反する運動がモータサイクルに生じることを抑制することができる。よって、モータサイクルの転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる。
以下に、本発明に係る制御装置、制御方法及びブレーキシステムについて、図面を用いて説明する。なお、以下では、モータサイクルが自動二輪車である場合を説明しているが、モータサイクルは自動三輪車等の他のモータサイクルであってもよい。また、減衰装置がステアリングダンパである場合を説明しているが、減衰装置が、モータサイクルの運動エネルギーを減衰させる他の減衰装置(例えば、サスペンション等)であってもよい。また、前輪制動機構及び後輪制動機構が、それぞれ1つずつである場合を説明しているが、前輪制動機構及び後輪制動機構の少なくとも一方が複数であってもよい。
また、以下で説明する構成及び動作等は一例であり、本発明に係る制御装置、制御方法及びブレーキシステムは、そのような構成及び動作等である場合に限定されない。
また、以下では、同一の又は類似する説明を適宜簡略化又は省略している。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分については、符号を付すことを省略しているか、又は同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
<ブレーキシステムの構成>
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るブレーキシステム10が搭載されるモータサイクル100の概略構成の一例を示す模式図である。図2は、本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の概略構成の一例を示す模式図である。図3は、本発明の実施形態に係る減衰装置80の概略構成の一例を示す模式図である。図3では、減衰装置80を含むモータサイクル100の構成要素が上方から見た視点で示されている。図4は、本発明の実施形態に係る制御装置60の機能構成の一例を示すブロック図である。図5は、リーン角について説明するための説明図である。
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るブレーキシステム10が搭載されるモータサイクル100の概略構成の一例を示す模式図である。図2は、本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の概略構成の一例を示す模式図である。図3は、本発明の実施形態に係る減衰装置80の概略構成の一例を示す模式図である。図3では、減衰装置80を含むモータサイクル100の構成要素が上方から見た視点で示されている。図4は、本発明の実施形態に係る制御装置60の機能構成の一例を示すブロック図である。図5は、リーン角について説明するための説明図である。
図1及び図2に示されるように、ブレーキシステム10は、モータサイクル100に搭載される。モータサイクル100は、胴体1と、胴体1に旋回自在に保持されているハンドル2と、胴体1にハンドル2と共に旋回自在に保持されている前輪3と、胴体1に回動自在に保持されている後輪4とを備える。ハンドル2は、本発明に係るステアリングに相当する。
ブレーキシステム10は、例えば、第1ブレーキ操作部11と、少なくとも第1ブレーキ操作部11に連動して前輪3を制動する前輪制動機構12と、第2ブレーキ操作部13と、少なくとも第2ブレーキ操作部13に連動して後輪4を制動する後輪制動機構14とを備える。
第1ブレーキ操作部11は、ハンドル2に設けられており、ドライバの手によって操作される。第1ブレーキ操作部11は、例えば、ブレーキレバーである。第2ブレーキ操作部13は、胴体1の下部に設けられており、ドライバの足によって操作される。第2ブレーキ操作部13は、例えば、ブレーキペダルである。
前輪制動機構12及び後輪制動機構14のそれぞれは、ピストン(図示省略)を内蔵しているマスタシリンダ21と、マスタシリンダ21に付設されているリザーバ22と、胴体1に保持され、ブレーキパッド(図示省略)を有しているブレーキキャリパ23と、ブレーキキャリパ23に設けられているホイールシリンダ24と、マスタシリンダ21のブレーキ液をホイールシリンダ24に流通させる主流路25と、ホイールシリンダ24のブレーキ液を逃がす副流路26と、マスタシリンダ21のブレーキ液を副流路26に供給する供給流路27とを備える。
主流路25には、込め弁(EV)31が設けられている。副流路26は、主流路25のうちの、込め弁31に対するホイールシリンダ24側とマスタシリンダ21側との間をバイパスする。副流路26には、上流側から順に、弛め弁(AV)32と、アキュムレータ33と、ポンプ34とが設けられている。主流路25のうちの、マスタシリンダ21側の端部と、副流路26の下流側端部が接続される箇所との間には、第1弁(USV)35が設けられている。供給流路27は、マスタシリンダ21と、副流路26のうちのポンプ34の吸込側との間を連通させる。供給流路27には、第2弁(HSV)36が設けられている。
込め弁31は、例えば、非通電状態で開き、通電状態で閉じる電磁弁である。弛め弁32は、例えば、非通電状態で閉じ、通電状態で開く電磁弁である。第1弁35は、例えば、非通電状態で開き、通電状態で閉じる電磁弁である。第2弁36は、例えば、非通電状態で閉じ、通電状態で開く電磁弁である。
込め弁31、弛め弁32、アキュムレータ33、ポンプ34、第1弁35及び第2弁36等の部材と、それらの部材が設けられ、主流路25、副流路26及び供給流路27を構成するための流路が内部に形成されている基体51と、制御装置(ECU)60とによって、液圧制御ユニット50が構成される。液圧制御ユニット50は、ブレーキシステム10において、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧、つまり、前輪制動機構12によって前輪3に付与される制動力及び後輪制動機構14によって後輪4に付与される制動力を制御する機能を担うユニットである。
各部材が、1つの基体51に纏めて設けられていてもよく、また、複数の基体51に分かれて設けられていてもよい。また、制御装置60は、1つであってもよく、また、複数に分かれていてもよい。また、制御装置60は、基体51に取り付けられていてもよく、また、基体51以外の他の部材に取り付けられていてもよい。また、制御装置60の一部又は全ては、例えば、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、CPU等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
通常状態、つまり、後述される自動減速動作が実行されない状態では、制御装置60によって、込め弁31が開放され、弛め弁32が閉鎖され、第1弁35が開放され、第2弁36が閉鎖される。その状態で、第1ブレーキ操作部11が操作されると、前輪制動機構12において、マスタシリンダ21のピストン(図示省略)が押し込まれてホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧が増加し、ブレーキキャリパ23のブレーキパッド(図示省略)が前輪3のロータ3aに押し付けられて、前輪3に制動力が付与される。また、第2ブレーキ操作部13が操作されると、後輪制動機構14において、マスタシリンダ21のピストン(図示省略)が押し込まれてホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧が増加し、ブレーキキャリパ23のブレーキパッド(図示省略)が後輪4のロータ4aに押し付けられて、後輪4に制動力が付与される。
図1及び図3に示されるように、モータサイクル100は、ステアリングとしてのハンドル2の回転運動を減衰する減衰装置80を備える。
ハンドル2は、例えば、左右一対のフロントフォーク71と、ブリッジ73とを備える。ブリッジ73は、胴体1に対して固定されるステアリングステム5を回転軸として回動自在であり、左右一対のフロントフォーク71に対して固定される。左右一対のフロントフォーク71の下部に前輪3が回動自在に保持されている。ブリッジ73の一端側(例えば、右端側)には、例えば、減衰装置80の後述されるシャフト部86の一端部と接続される接続部材6が固定される。
減衰装置80は、例えば、内部にオイルが充填されている本体部81と、本体部81に挿通され本体部81に対して摺動するシャフト部86とを備える。本体部81は、ハンドル2の回動方向に回動自在に胴体1と接続される。シャフト部86は、例えば、本体部81の延在方向に沿って本体部81の一端側から他端側へ貫通して設けられる。また、シャフト部86の一端部は、ハンドル2の回動方向に回動自在に接続部材6と接続される。
本体部81の内部には、シャフト部86に設けられるピストン87が摺動するシリンダ部82と、シリンダ部82の一端側と他端側とを連通するバイパス流路83と、バイパス流路83におけるオイルの流量を調整する流量調整弁84とが設けられる。シリンダ部82は、例えば、本体部81の内部における一端側から他端側へ延設され、ピストン87の断面形状と対応する断面形状を有する。バイパス流路83は、例えば、シリンダ部82の一端部及び他端部と接続され、シリンダ部82においてピストン87により区画される一端側の部分と他端側の部分とを連通する。流量調整弁84は、例えば、バイパス流路83に設けられ、バイパス流路83の流路面積を調整することによってバイパス流路83におけるオイルの流量を調整する。
減衰装置80では、ブリッジ73がステアリングステム5を回転軸として回動する場合、シャフト部86が本体部81に対して相対的に移動する。それにより、ピストン87がシリンダ部82内を摺動することによって、ハンドル2の回転運動に対する抵抗力である減衰力が生じる。このように、ハンドル2の回転運動が減衰装置80によって減衰される。
また、減衰装置80では、ハンドル2の回転速度(換言すると、操舵角の変化率)が同一である場合において、流量調整弁84により調整されるバイパス流路83の流路面積が小さいほど、大きな減衰力が生じる(つまり、減衰装置80の減衰率が大きくなる)。ゆえに、流量調整弁84の動作を制御することによって、減衰装置80の減衰率を制御し得る。
図2及び図4に示されるように、ブレーキシステム10は、例えば、マスタシリンダ圧センサ41と、ホイールシリンダ圧センサ42と、前輪回転速度センサ43と、後輪回転速度センサ44と、リーン角センサ45と、周囲環境センサ46と、操舵角センサ47と、入力装置48とを備える。各センサ及び入力装置48は、制御装置60と通信可能になっている。また、周囲環境センサ46は、入力装置48と通信可能になっている。
マスタシリンダ圧センサ41は、マスタシリンダ21のブレーキ液の液圧を検出し、検出結果を出力する。マスタシリンダ圧センサ41が、マスタシリンダ21のブレーキ液の液圧に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。マスタシリンダ圧センサ41は、前輪制動機構12及び後輪制動機構14のそれぞれに設けられている。
ホイールシリンダ圧センサ42は、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧を検出し、検出結果を出力する。ホイールシリンダ圧センサ42が、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。ホイールシリンダ圧センサ42は、前輪制動機構12及び後輪制動機構14のそれぞれに設けられている。
前輪回転速度センサ43は、前輪3の回転速度を検出し、検出結果を出力する。前輪回転速度センサ43が、前輪3の回転速度に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。後輪回転速度センサ44は、後輪4の回転速度を検出し、検出結果を出力する。後輪回転速度センサ44が、後輪4の回転速度に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。前輪回転速度センサ43及び後輪回転速度センサ44は、前輪3及び後輪4にそれぞれ設けられている。
リーン角センサ45は、モータサイクル100のリーン角及びリーン角の角速度を検出し、検出結果を出力する。リーン角は、例えば、図5に示されるモータサイクル100の鉛直上方向に対するロール方向の傾きの角度θに相当する。なお、モータサイクル100の鉛直上方向に対するロール方向の傾きは、旋回走行中に生じる。リーン角センサ45として、具体的には、3軸のジャイロセンサ及び3方向の加速度センサを備える慣性計測装置(IMU)が用いられる。リーン角センサ45が、モータサイクル100のリーン角及びリーン角の角速度に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。リーン角センサ45は、胴体1に設けられている。
周囲環境センサ46は、モータサイクル100の周囲環境を検出する。例えば、周囲環境センサ46は、周囲環境としてモータサイクル100から前方の障害物(例えば、先行車両)までの距離を検出する。周囲環境センサ46が、前方の障害物までの距離に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。周囲環境センサ46として、具体的には、モータサイクル100の前方を撮像するカメラ又は前方の障害物までの距離を検出可能な測距センサが用いられる。周囲環境センサ46は、胴体1の前部に設けられている。
また、周囲環境センサ46は、後述される制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報を周囲環境に応じて生成し、トリガ情報を出力する。さらに、周囲環境センサ46は、トリガ情報の生成に伴い、制御モードにおいて実行される自動減速動作によってモータサイクル100に生じる減速度である自動減速度の目標値である目標減速度を算出し、算出結果を出力する。
例えば、周囲環境センサ46は、前輪3及び後輪4の回転速度に基づいてモータサイクル100の車体速度を算出し、前方の障害物までの距離及び車体速度に基づいてモータサイクル100が前方の障害物に到達するまでにかかる到達時間を予測する。周囲環境センサ46は、到達時間が基準時間と比較して短い場合に、自動減速動作として自動緊急減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報を生成する。自動緊急減速動作は、前方の障害物より手前で停止するために実行される自動減速動作である。基準時間は、モータサイクル100に自動緊急減速動作を実行させた場合にモータサイクル100が停止するまでにかかる時間として見積もられる時間に応じて設定される。
この場合、周囲環境センサ46は、具体的には、自動緊急減速動作によってモータサイクル100を前方の障害物より手前で停止させることを実現し得る減速度を目標減速度として算出する。このような目標減速度は、例えば、モータサイクル100から前方の障害物までの距離及び車体速度に基づいて算出される。
また、例えば、周囲環境センサ46は、後述されるオートクルーズ走行モードがドライバにより選択されている時に、モータサイクル100から先行車両までの距離が距離基準値を下回る場合に、自動減速動作としてオートクルーズ減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報を生成する。オートクルーズ減速動作は、モータサイクル100から先行車両までの距離を距離基準値に近づけるために実行される自動減速動作である。距離基準値は、モータサイクル100から先行車両までの距離としてドライバの安全性を確保し得る値に設定される。
この場合、周囲環境センサ46は、具体的には、オートクルーズ減速動作によって先行車両との衝突を回避しつつモータサイクル100から先行車両までの距離を距離基準値に迅速に近づけることを実現し得る減速度を目標減速度として算出する。このような目標減速度は、例えば、モータサイクル100から先行車両までの距離と距離基準値との差及び車体速度に基づいて算出される。
操舵角センサ47は、モータサイクル100の操舵角及び操舵角の角速度を検出し、検出結果を出力する。操舵角センサ47が、モータサイクル100の操舵角及び操舵角の角速度に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。操舵角センサ47は、ハンドル2に設けられている。
入力装置48は、ドライバによる走行モードの選択操作を受け付け、受け付けた操作を示す情報を出力する。入力装置48は、走行モードとして、少なくともオートクルーズ走行モードを選択する選択操作を受け付ける。オートクルーズ走行モードは、モータサイクル100をその挙動が少なくとも部分的に自動制御された状態で持続的に走行させる走行モードである。オートクルーズ走行モードでは、モータサイクル100から先行車両までの距離が距離基準値に近づくように制御される。入力装置48として、例えば、レバー、ボタン又はタッチパネルが用いられ得る。入力装置48は、例えば、ハンドル2に設けられている。
制御装置60は、モータサイクル100の挙動を制御する。制御装置60は、例えば、取得部61と、実行部62とを備える。取得部61は、各センサ及び入力装置48から出力される情報を取得し、実行部62へ出力する。実行部62は、例えば、減速制御部63と、減衰率制御部64と、トリガ判定部65と、回避意図判定部66とを備える。各判定部は、各センサから出力される情報を用いて各判定処理を実行する。実行部62は、トリガ判定部65による判定結果に応じて、モータサイクル100に自動減速動作を実行させる制御モードを開始する。また、減速制御部63は、制御モードにおいて、込め弁31、弛め弁32、ポンプ34、第1弁35及び第2弁36等の動作を司る指令を出力することにより、自動減速動作によってモータサイクル100に生じる減速度である自動減速度を制御する。また、減衰率制御部64は、制御モードにおいて、流量調整弁84等の動作を司る指令を出力することにより、減衰装置80の減衰率を制御する。
制御装置60は、記憶素子を備えており、制御装置60が行う各処理において用いられる各基準値等の情報は、予め記憶素子に記憶されてもよい。
なお、オートクルーズ走行モードにおいて、ドライバによる操作によらずにモータサイクル100を加速させる動作であるオートクルーズ加速動作は、例えば、制御装置60と別体化又は一体化されている他の制御装置によって制御される。オートクルーズ加速動作中のモータサイクル100に生じる加速度である自動加速度の制御は、他の制御装置がモータサイクル100のエンジンの出力を制御することによって実現され得る。
<ブレーキシステムの動作>
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の動作について説明する。図6は、本発明の実施形態に係る制御装置60が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6に示される制御フローは、ブレーキシステム10の起動中(換言すると、モータサイクル100の運転中)において繰り返される。図6におけるステップS110及びステップS190は、制御フローの開始及び終了にそれぞれ対応する。なお、ステップS110において、制御モードが開始されていない状態で制御フローが開始される。図7は、本発明の実施形態に係る減衰装置80の各減衰率についての操舵角の変化率である操舵角速度ωに対する減衰力F_dampの特性の一例を示す模式図である。
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の動作について説明する。図6は、本発明の実施形態に係る制御装置60が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6に示される制御フローは、ブレーキシステム10の起動中(換言すると、モータサイクル100の運転中)において繰り返される。図6におけるステップS110及びステップS190は、制御フローの開始及び終了にそれぞれ対応する。なお、ステップS110において、制御モードが開始されていない状態で制御フローが開始される。図7は、本発明の実施形態に係る減衰装置80の各減衰率についての操舵角の変化率である操舵角速度ωに対する減衰力F_dampの特性の一例を示す模式図である。
ステップS111において、取得部61は、トリガ情報を取得する。なお、上記では、トリガ情報が周囲環境センサ46によって生成される場合を説明したが、トリガ情報は制御装置60によって生成されてもよい。例えば、モータサイクル100から前方の障害物までの距離についての検出結果が周囲環境センサ46から制御装置60へ出力され、制御装置60が前方の障害物までの距離に基づいてトリガ情報を生成してもよい。それにより、取得部61はトリガ情報を取得し得る。
例えば、制御装置60は、モータサイクル100から前方の障害物までの距離に基づいて予測される前方の障害物までの到達時間が基準時間と比較して短い場合に、自動減速動作として自動緊急減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報を生成し得る。また、例えば、制御装置60は、ドライバによりオートクルーズ走行モードが選択されている時に、モータサイクル100から先行車両までの距離が距離基準値を下回る場合に、自動減速動作としてオートクルーズ減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報を生成し得る。
次に、ステップS113において、トリガ判定部65は、トリガ情報が取得されたか否かを判定する。トリガ情報が取得されたと判定された場合(ステップS113/YES)、ステップS115へ進む。一方、トリガ情報が取得されなかったと判定された場合(ステップS113/NO)、ステップS111へ戻る。
ステップS115において、実行部62は、モータサイクル100に自動減速動作を実行させる制御モードを開始する。具体的には、実行部62は、ステップS111において取得されたトリガ情報に応じた制御モードを開始する。
例えば、実行部62は、ステップS111において自動緊急減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報が取得された場合、モータサイクル100に自動緊急減速動作を実行させる制御モードを開始する。また、例えば、実行部62は、ステップS111においてオートクルーズ減速動作を実行させる制御モードの開始の判定に利用されるトリガ情報が取得された場合、モータサイクル100にオートクルーズ減速動作を実行させる制御モードを開始する。
次に、ステップS117において、回避意図判定部66は、ドライバが前方の障害物を回避する意図である回避意図を有するか否かを判定する。ドライバが回避意図を有すると判定された場合(ステップS117/YES)、ステップS125へ進む。一方、ドライバが回避意図を有しないと判定された場合(ステップS117/NO)、ステップS119へ進む。
例えば、回避意図判定部66は、モータサイクル100の旋回走行中の姿勢に関連する状態量の変化率が変化率基準値を超える場合に、ドライバが回避意図を有すると判定する。モータサイクル100の旋回走行中の姿勢に関連する状態量は、例えば、リーン角、リーン角の角速度、操舵角又は操舵角の角速度を含む。変化率基準値は、ドライバが回避意図を有する可能性が比較的高いか否かを判定することを実現し得る値に設定される。
また、例えば、回避意図判定部66は、ドライバによるモータサイクル100の操作についての操作量が操作量基準値を超える場合に、ドライバが回避意図を有すると判定する。ドライバによるモータサイクル100の操作は、例えば、アクセル操作、ブレーキ操作及びクラッチ操作を含む。操作量基準値は、ドライバによるモータサイクル100の操作が行われたか否かを判定することを実現し得る値に設定される。
ステップS119において、減速制御部63は、自動減速動作を許可する。自動減速動作が許可されると、減速制御部63は、ドライバによる操作によらない減速度である自動減速度を生じさせて、モータサイクル100に自動減速動作を実行させる。例えば、減速制御部63は、前輪制動機構12及び後輪制動機構14の少なくとも一方によって車輪に付与される制動力を生じさせることによって、自動減速度を生じさせる。具体的には、減速制御部63は、込め弁31が開放され、弛め弁32が閉鎖され、第1弁35が閉鎖され、第2弁36が開放されている状態で、ポンプ34を駆動することで、車輪に付与される制動力を生じさせる。
減速制御部63は、ポンプ34の回転数を制御することによって、車輪に付与される制動力を制御する。具体的には、減速制御部63は、周囲環境センサ46から出力される目標減速度に基づいてホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧の目標値である目標液圧を決定する。そして、減速制御部63は、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧が目標液圧と一致するようにポンプ34の回転数を制御する。それにより、自動減速度が目標減速度と一致するように制御される。
なお、上記では、減速制御部63が車輪に付与される制動力を制御することによって、自動減速度を制御する場合を説明したが、減速制御部63はモータサイクル100のエンジンの出力を制御することによって、自動減速度を制御してもよい。具体的には、減速制御部63は、エンジンの出力を低下させることにより生じるエンジンブレーキの作用を利用して自動減速度を制御してもよい。また、減速制御部63は、車輪に付与される制動力及びエンジンの出力の双方を制御することによって、自動減速度を制御してもよい。
また、上記では、目標減速度が周囲環境センサ46によって算出される場合を説明したが、目標減速度は制御装置60によって算出されてもよい。例えば、モータサイクル100から前方の障害物までの距離についての検出結果が周囲環境センサ46から制御装置60へ出力され、制御装置60が前方の障害物までの距離及び車体速度に基づいて目標減速度を算出してもよい。
次に、ステップS121において、取得部61は、モータサイクル100のリーン角を取得する。
次に、ステップS123において、減衰率制御部64は、減衰装置80の減衰率を、制御モードの開始直前の減衰率と比較して大きい減衰率に制御する。例えば、減衰率制御部64は、自動減速動作の開始に際して、減衰装置80の減衰率を制御モードの開始直前と比較して大きくなるまで増やす。このように、制御モードにおいて、減衰装置80の減衰率が増やされて制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、自動減速動作が実行される。
減衰率制御部64は、制御モードの開始前において、例えば、減衰装置80の減衰率を予め設定される設定減衰率に制御する。なお、減衰率制御部64は、制御モードの開始前において、減衰装置80の減衰率を車体速度に応じて調整してもよい。例えば、減衰率制御部64は、制御モードの開始前において、減衰装置80の減衰率を車体速度の上昇に伴って増大させてもよい。ゆえに、制御モードの開始直前において、減衰装置80の減衰率が維持されている場合がある一方で、減衰装置80の減衰率が変化している場合がある。このような場合のいずれにおいても、ステップS123において、減衰装置80の減衰率が、制御モードの開始直前の減衰率と比較して大きい減衰率に制御される。
減衰率制御部64は、例えば、モータサイクル100のリーン角に応じて、減衰装置80の減衰率を制御する。具体的には、減衰率制御部64は、減衰装置80の減衰率を、リーン角が大きい場合に、リーン角が小さい場合と比較して大きい減衰率に制御する。
制御モードの開始直前における操舵角速度ωに対する減衰力F_dampの特性を表す特性線は、例えば、図7に示される特性線L0となる。一方、自動減速動作における操舵角速度ωに対する減衰力F_dampの特性を表す特性線は、例えば、リーン角が比較的小さい場合に図7に示される特性線L1となり、リーン角が比較的大きい場合に図7に示される特性線L2となる。各特性線が表すように、減衰力F_dampは操舵角速度ωが大きくなるにつれて大きくなる。自動減速動作における特性線L1及び特性線L2は、制御モードの開始直前における特性線L0と比較して各操舵角速度ωについて減衰力F_dampが大きな値をとる特性を表す。さらに、自動減速動作におけるリーン角が比較的大きい場合の特性線L2は、リーン角が比較的小さい場合の特性線L1と比較して各操舵角速度ωについて減衰力F_dampが大きな値をとる特性を表す。
なお、図7に示される各特性線の形状は、あくまでも一例であり、減衰装置80の構造や減衰装置80と他の部材との位置関係等に応じて異なり得る。
ステップS125において、減速制御部63は、自動減速動作を禁止する。自動減速動作が禁止されると、減速制御部63は、モータサイクル100をドライバによる操作に応じて減速度が生じる通常状態にする。具体的には、減速制御部63は、モータサイクル100を込め弁31が開放され、弛め弁32が閉鎖され、第1弁35が開放され、第2弁36が閉鎖されている状態にし、ポンプ34の駆動を禁止する。
次に、ステップS127において、減衰率制御部64は、減衰装置80の減衰率を、制御モードの開始前と同様に制御する。例えば、減衰率制御部64は、自動減速動作の終了に際して、減衰装置80の減衰率を自動減速動作の終了直前と比較して小さくなるまで減らす。このように、制御モードにおいて、自動減速動作が禁止されて終了した場合、減衰装置80の減衰率が減らされて自動減速動作の終了直前と比較して小さくなった状態で、減衰装置80の減衰率が制御モードの開始前と同様に制御される。
減衰率制御部64は、自動減速動作の終了に際して、例えば、減衰装置80の減衰率が制御モードの開始直前と比較して大きくなるまで増やされた際の変化率と比較して小さい変化率で、減衰装置80の減衰率を減らす。
ステップS123又はステップS127の次に、ステップS129において、取得部61は、トリガ情報を取得する。
次に、ステップS131において、トリガ判定部65は、トリガ情報が取得されたか否かを判定する。トリガ情報が取得されたと判定された場合(ステップS131/YES)、ステップS117へ戻る。一方、トリガ情報が取得されなかったと判定された場合(ステップS131/NO)、ステップS133へ進む。
このように、ステップS131において、トリガ情報が取得されたと判定された場合(ステップS131/YES)、制御モードが継続され、ステップS117からステップS129までの処理が繰り返される。
例えば、自動減速動作が許可されている状態において、ステップS117の判定結果がNOである場合、減速制御部63は、自動減速動作が許可されている状態を継続させる。この場合、減衰率制御部64は、自動減速動作の実行時の減衰装置80の減衰率を、自動減速動作中に取得されるリーン角に応じて制御する。
また、例えば、自動減速動作が許可されている状態において、ステップS117の判定結果がYESである場合、減速制御部63は、自動緊急減速動作が許可されている状態を中止し、自動緊急減速動作を禁止する。このように、自動減速動作中において、ドライバが回避意図を有すると判定された場合に、自動減速動作が禁止されて終了する
ステップS133において、実行部62は、制御モードを終了する。
ここで、自動減速動作が許可されている状態においてステップS131の判定結果がNOとなった場合は、自動減速動作が完了した場合に相当する。そのような場合に、ステップS133において、制御モードが終了することに伴い自動減速動作が終了する。ここで、減衰率制御部64は、このような自動減速動作の終了に際して、例えば、上述したように、減衰装置80の減衰率が制御モードの開始直前と比較して大きくなるまで増やされた際の変化率と比較して小さい変化率で、減衰装置80の減衰率を減らす。
<ブレーキシステムの効果>
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の効果について説明する。
本発明の実施形態に係るブレーキシステム10の効果について説明する。
ブレーキシステム10では、運動エネルギーを減衰させる減衰装置80を備えるモータサイクル100に自動減速動作を実行させる制御モードが、モータサイクル100の周囲環境に応じて生成されるトリガ情報に応じて開始される。また、制御モードにおいて、減衰装置80の減衰率が増やされて制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、自動減速動作が実行される。それにより、自動減速動作によってドライバの意に反する運動がモータサイクル100に生じることを抑制することができる。よって、モータサイクル100の転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる。
好ましくは、減衰装置80は、モータサイクル100のステアリング(ハンドル2)の回転運動を減衰するステアリングダンパである。そのような場合には、自動減速動作が、ドライバが油断している状態、つまりドライバのステアリング(ハンドル2)のグリップ力が弱まっている状態で開始される場合であっても、モータサイクル100の転倒を抑制しつつ、自動減速動作により安全性を向上させることができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、制御モードにおける自動減速動作において、減衰装置80の減衰率が、モータサイクル100のリーン角が大きい場合に、リーン角が小さい場合と比較して大きい減衰率に制御される。ここで、自動減速動作中のモータサイクル100の姿勢は、リーン角が大きい場合、リーン角が小さい場合と比較して変化しやすい。例えば、旋回走行時には、車輪に制動力が付与されることによって、モータサイクル100の傾きを変化させる方向(例えば、モータサイクル100を起こす方向)の力が作用し得る。リーン角が大きい場合、リーン角が小さい場合と比較してこのような力として大きな力が作用しやすくなるので、自動減速動作中のモータサイクル100の姿勢が変化しやすくなる。ゆえに、制御モードにおける自動減速動作において、減衰装置80の減衰率をリーン角に応じて制御することによって、自動減速動作によってドライバの意に反する運動がモータサイクル100に生じることを効果的に抑制することができる。よって、モータサイクル100の転倒を効果的に抑制することができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、制御モードにおいて、自動減速動作の実行時の減衰装置80の減衰率が、自動減速動作中に取得されるリーン角に応じて制御される。それにより、自動減速動作の実行時の減衰装置80の減衰率を、自動減速動作中のリーン角の時間の経過に伴う変化に応じて適切に制御することができる。例えば、自動減速動作中においてリーン角が時間の経過に伴い増大する場合に、減衰装置80の減衰率を適切に増大させることができる。ゆえに、モータサイクル100の転倒をより適切に抑制することができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、自動減速動作の終了に際して、減衰装置80の減衰率が制御モードの開始直前と比較して大きくなるまで増やされた際の変化率と比較して小さい変化率で、減衰装置80の減衰率が減らされる。それにより、自動減速動作の終了に際して、減衰装置80の減衰率が急峻に変化することを抑制することができる。ゆえに、減衰装置80の減衰率の急峻な変化に伴いドライバへ違和感が与えられることを抑制することができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、自動減速動作中において、ドライバが回避意図を有すると判定された場合に、自動減速動作が禁止されて終了する。それにより、ドライバの操作により前方の障害物との衝突を回避する動作である回避動作が行われる可能性が比較的高い場合に、自動減速動作を禁止することができるので、ドライバの意図に反して自動減速動作が実行されることを抑制することができる。ゆえに、モータサイクル100の転倒をより効果的に抑制することができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、制御モードにおいて、モータサイクル100の旋回走行中の姿勢に関連する状態量の変化率が変化率基準値を超える場合に、ドライバが回避意図を有すると判定される。それにより、ドライバの回避意図の有無をモータサイクル100の旋回走行中の姿勢に関連する状態量の変化率に応じて適切に判定することができる。
好ましくは、ブレーキシステム10では、制御モードにおいて、ドライバによるモータサイクル100の操作についての操作量が操作量基準値を超える場合に、ドライバが回避意図を有すると判定される。それにより、ドライバの回避意図の有無をドライバによるモータサイクル100の操作についての操作量に応じて適切に判定することができる。
本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全て又は一部が組み合わされてもよく、また、各実施の形態の一部のみが実施されてもよい。また、例えば、各ステップの順序が入れ替えられてもよい。
1 胴体、2 ハンドル、3 前輪、3a ロータ、4 後輪、4a ロータ、5 ステアリングステム、6 接続部材、10 ブレーキシステム、11 第1ブレーキ操作部、12 前輪制動機構、13 第2ブレーキ操作部、14 後輪制動機構、21 マスタシリンダ、22 リザーバ、23 ブレーキキャリパ、24 ホイールシリンダ、25 主流路、26 副流路、27 供給流路、31 込め弁、32 弛め弁、33 アキュムレータ、34 ポンプ、35 第1弁、36 第2弁、41 マスタシリンダ圧センサ、42 ホイールシリンダ圧センサ、43 前輪回転速度センサ、44 後輪回転速度センサ、45 リーン角センサ、46 周囲環境センサ、47 操舵角センサ、48 入力装置、50 液圧制御ユニット、51 基体、60 制御装置、61 取得部、62 実行部、63 減速制御部、64 減衰率制御部、65 トリガ判定部、66 回避意図判定部、71 フロントフォーク、73 ブリッジ、80 減衰装置、81 本体部、82 シリンダ部、83 バイパス流路、84 流量調整弁、86 シャフト部、87 ピストン、100 モータサイクル。
Claims (12)
- 運動エネルギーを減衰させる減衰装置(80)を備えるモータサイクル(100)の挙動を制御する制御装置(60)であって、
前記モータサイクル(100)の周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得部(61)と、
前記モータサイクル(100)に自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行部(62)と、
を備えており、
前記制御モードにおいて、前記減衰装置(80)の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される、
制御装置。 - 前記減衰装置(80)は、前記モータサイクル(100)のステアリングの回転運動を減衰するステアリングダンパである、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御モードにおける前記自動減速動作において、前記減衰装置(80)の減衰率が、前記モータサイクル(100)のリーン角が大きい場合に、前記リーン角が小さい場合と比較して大きい減衰率に制御される、
請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記制御モードにおいて、前記自動減速動作の実行時の前記減衰装置(80)の減衰率が、前記自動減速動作中に取得される前記リーン角に応じて制御される、
請求項3に記載の制御装置。 - 前記自動減速動作の終了に際して、前記減衰装置(80)の減衰率が前記制御モードの開始直前と比較して大きくなるまで増やされた際の変化率と比較して小さい変化率で、前記減衰装置(80)の減衰率が減らされる、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記自動減速動作中において、ドライバが回避意図を有すると判定された場合に、前記自動減速動作が禁止されて終了する、
請求項5に記載の制御装置。 - 前記制御モードにおいて、前記モータサイクル(100)の旋回走行中の姿勢に関連する状態量の変化率が変化率基準値を超える場合に、前記ドライバが回避意図を有すると判定される、
請求項6に記載の制御装置。 - 前記制御モードにおいて、前記ドライバによる前記モータサイクル(100)の操作についての操作量が操作量基準値を超える場合に、前記ドライバが回避意図を有すると判定される、
請求項6又は7に記載の制御装置。 - 運動エネルギーを減衰させる減衰装置(80)を備えるモータサイクル(100)の挙動を制御する制御方法であって、
前記モータサイクル(100)の周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得ステップ(S111)と、
前記モータサイクル(100)に自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行ステップ(S115)と、
を備えており、
前記制御モードにおいて、前記減衰装置(80)の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される、
制御方法。 - 前記減衰装置(80)は、前記モータサイクル(100)のステアリングの回転運動を減衰するステアリングダンパである、
請求項9に記載の制御方法。 - 運動エネルギーを減衰させる減衰装置(80)を備えるモータサイクル(100)の周囲環境を検出する周囲環境センサ(46)と、
前記周囲環境に基づいて前記モータサイクル(100)の挙動を制御する制御装置(60)と、
を備えるブレーキシステム(10)であって、
前記制御装置(60)は、
前記周囲環境に応じて生成されるトリガ情報を取得する取得部(61)と、
前記モータサイクル(100)に自動減速動作を実行させる制御モードを、前記トリガ情報に応じて開始する実行部(62)と、
を備えており、
前記制御モードにおいて、前記減衰装置(80)の減衰率が増やされて前記制御モードの開始直前と比較して大きくなった状態で、前記自動減速動作が実行される、
ブレーキシステム。 - 前記減衰装置(80)は、前記モータサイクル(100)のステアリングの回転運動を減衰するステアリングダンパである、
請求項11に記載のブレーキシステム。
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