JP2020100163A - 操縦入力情報取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中の鞍乗型車両の挙動の把握に必要な乗員の操縦に関する情報を取得する装置を提供する。【解決手段】操縦入力情報取得装置は、運動入力情報取得部と、操作入力情報取得部とを備える。運動入力情報取得部は、鞍乗型車両に対する前記乗員の運動入力に関する情報を取得する。乗員の運動入力は、鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力である。乗員の運動入力に関する情報は、乗員の姿勢に関する情報と、乗員が鞍乗型車両から受ける反力に関する情報と、乗員の筋肉の活動に関する情報とを含む。操作入力情報取得部は、鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を取得する。操作子に対する乗員の操作入力は、鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力である。操縦入力情報取得装置は、運動入力情報取得部から得られた情報と、操作入力情報取得部から得られた情報とに基づいて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する技術に関する。

走行中の鞍乗型車両の挙動を把握するのに必要な技術が求められている。例えば、特開２００７−６２６０２号公報には、ビデオカメラで乗員を撮影し、乗員の動作の映像から乗員の挙動を定量的に把握する方法が開示されている。

特開２００７−６２６０２号公報

本願の発明者らは、カメラから得られる乗員の挙動に基づいて、走行中の鞍乗型車両の挙動の把握を試みた。しかしながら、走行中の鞍乗型車両の挙動を高精度に把握することはできなかった。その理由として、走行中の鞍乗型車両の挙動に影響を与える因子がカメラから得られる乗員の挙動だけでは不十分であることが考えられる。

本発明の目的は、走行中の鞍乗型車両の挙動の把握に必要な乗員の操縦入力に関する情報を取得する装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本願の発明者らは、走行中の鞍乗型車両の挙動に影響を与える因子について、詳細に検討した。ここで、走行中の鞍乗型車両の挙動に影響を与える因子として、乗員による操作子への操作入力がある。操作子としては、例えば、アクセル操作子、前ブレーキ操作子、後ブレーキ操作子、ハンドル、クラッチ操作子、シフト操作子などがある。これらの操作子を乗員が操作すると、鞍乗型車両の駆動力や制動力、進行方向等が変化し、走行中の鞍乗型車両の挙動が変化する。また、これらとは別に、乗員の姿勢の変化が走行中の鞍乗型車両の挙動に影響を与えることもある。

しかしながら、上記の因子について詳細に検討するなかで、乗員にヒアリングしたところ、姿勢はほとんど変わらないにも関わらず、乗員が車両から受ける反力や、乗員の筋肉の使い方に違いが生じるという知見が得られた。これについて検討した結果、乗員による鞍乗型車両の操縦には、乗員の運動が含まれるということがわかった。

ここで、乗員の運動は、３つの要素を含んでいる。３つの要素は、乗員の姿勢と、乗員が車両から受ける反力と、乗員の筋肉の活動に関する情報である。これら３つの要素を考慮することで、走行中の鞍乗型車両の挙動を高精度に把握することができるということを、本願の発明者らは見出した。

これまで、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得するには、様々なセンサ（例えば、筋電位）を用いる必要があると考えられていた。鞍乗型車両においては、乗員が姿勢の変化を巧く使って走行中の鞍乗型車両の挙動をコントロールするので、乗員の姿勢が決まりにくいと思われていた。そのため、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得することは難しいと考えられていた。

しかしながら、詳細に検討するなかで、実は乗員の姿勢が決まりやすいということに気付いた。具体的には、鞍乗型車両に乗車しているときには、乗員の両手足が鞍乗型車両と接しているために、乗員がとり得る姿勢に制約があり、その結果、乗員の姿勢の自由度が少なくなるので、乗員の姿勢が決まりやすいことがわかった。乗員の姿勢が決まりやすいので、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得しやすいということがわかった。本願の発明者らは、このような知見に基づいて、本発明を完成するに至った。

本発明の実施の形態による操縦入力情報取得装置は、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。操縦入力情報取得装置は、運動入力情報取得部と、操作入力情報取得部とを備える。運動入力情報取得部は、鞍乗型車両に対する乗員の運動入力に関する情報を取得する。乗員の運動入力は、鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力である。乗員の運動入力に関する情報は、乗員の姿勢に関する情報と、乗員が鞍乗型車両から受ける反力に関する情報と、乗員の筋肉の活動に関する情報とを含む。操作入力情報取得部は、鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を取得する。操作子に対する乗員の操作入力は、鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力である。操縦入力情報取得装置は、運動入力情報取得部から得られた情報と、操作入力情報取得部から得られた情報とに基づいて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。

上記の操縦入力情報取得装置においては、乗員の運動入力に関する情報を用いて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。そのため、走行中の鞍乗型車両の挙動を高精度に把握することができる。

鞍乗型車両は、乗員が鞍にまたがるような状態で乗車する車両である。鞍乗型車両は、自動二輪車、三輪車等を含む。自動二輪車は、スクータータイプを含む。鞍乗型車両は、少なくとも１つの前輪を備える。鞍乗型車両は、少なくとも１つの後輪を備える。鞍乗型車両は、リーン車両を含む。リーン車両は、左に旋回するときには車体が左に傾斜し、右に旋回するときには車体が右に傾斜する車両である。リーン車両は、自動二輪車を含む。

鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力は、鞍乗型車両に対する乗員の運動入力と、鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力とを含む。鞍乗型車両の車両挙動は、例えば、走行時における加速や減速、旋回等を含む。

運動入力情報取得部は、姿勢情報取得部を含んでいてもよい。姿勢情報取得部は、乗員の姿勢に関する情報を取得する。

乗員の姿勢に関する情報は、乗員の姿勢を特定するのに必要な情報である。具体的には、乗員の頭や肩、肘等の位置を特定するのに必要なデータ（例えば、位置情報）である。乗員の姿勢は、例えば、乗員の関節の位置を把握することで特定される。乗員の姿勢は、例えば、乗員の視線（つまり、眼球の動き）を含む。

乗員の姿勢に関する情報は、例えば、カメラや、センサを用いることにより、取得することができる。カメラは、鞍乗型車両に設けることができるものであれば、特に限定されない。カメラは、例えば、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。カメラが鞍乗型車両に設けられる位置は、乗員の姿勢に関する情報を取得することができる位置であれば、特に限定されない。カメラは、例えば、鞍乗型車両のハンドル等に設けられる。カメラは、１つであってもよいし、複数であってもよい。センサは、鞍乗型車両に設けてもよいし、乗員に設けてもよい。センサを乗員に設ける場合、例えば、乗員の衣服にセンサを設けることが考えられる。センサは、例えば、慣性センサであってもよい。センサは、例えば、布状のセンサであってもよい。センサは、１つであってもよいし、複数であってもよい。

姿勢情報取得部が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、直接測定して取得してもよいし、測定したデータから推測して取得してもよい。

姿勢情報取得部は、乗員の姿勢の時間的変化に関する情報を取得してもよい。この場合、乗員の姿勢の時間的変化に関する情報を用いて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報（具体的には、乗員の運動入力に関する情報）を取得するので、走行中の鞍乗型車両の車両挙動をより高精度に把握することができる。

運動入力情報取得部は、反力情報取得部を含んでいてもよい。反力情報取得部は、乗員が鞍乗型車両から受ける反力に関する情報を取得する。

乗員が鞍乗型車両から受ける反力は、乗員が鞍乗型車両に対して荷重を入力することに起因して発生する。つまり、乗員は、鞍乗型車両と接している部分において、鞍乗型車両から反力を受ける。乗員が鞍乗型車両と接している部分は、例えば、乗員が把持するグリップ、乗員が足を乗せるステップ、乗員が着座するシート、乗員がニーグリップをする燃料タンク等である。

乗員が鞍乗型車両から受ける反力に関する情報は、乗員が鞍乗型車両から受ける反力を特定するのに必要な情報である。具体的には、乗員が鞍乗型車両と接している部分から受ける力（或いは、当該部分に対して乗員が及ぼしている力）を特定するのに必要なデータ（例えば、荷重）である。

乗員が鞍乗型車両から受ける反力に関する情報は、例えば、センサによって取得することができる。センサは、鞍乗型車両に設けることができるものであれば、特に限定されない。センサは、例えば、荷重センサや、感圧センサである。荷重センサは、例えば、歪ゲージ式であってもよいし、静電容量式であってもよいし、圧電式であってもよい。感圧センサは、例えば、接点式である。荷重センサや感圧センサは、例えば、布状であってもよい。

反力情報取得部が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、直接測定して取得してもよいし、測定したデータから推測して取得してもよい。

反力情報取得部は、乗員が鞍乗型車両から受ける反力の時間的変化に関する情報を取得してもよい。この場合、乗員が鞍乗型車両から受ける反力の時間的変化に関する情報を用いて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報（具体的には、乗員の運動入力に関する情報）を取得するので、走行中の鞍乗型車両の車両挙動をより高精度に把握することができる。

運動入力情報取得部は、姿勢情報取得部及び反力情報取得部から得られた情報に基づいて、鞍乗型車両に対する乗員の運動入力に関する情報を取得してもよい。

運動入力情報取得部は、筋肉活動情報取得部を含んでいてもよい。筋肉活動情報取得部は、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する。

乗員の筋肉の活動は、鞍乗型車両に対する乗員の運動入力に関するものであれば、特に限定されない。乗員の筋肉の活動は、殆どの場合、乗員の姿勢及び乗員が鞍乗型車両から受ける反力に反映される。乗員の姿勢の変化は、乗員の筋肉の活動の結果に基づくものである。

乗員の筋肉の活動に関する情報は、乗員の筋肉の活動を特定するのに必要な情報である。乗員の筋肉の活動に関する情報は、例えば、乗員の筋肉の活動に起因する関節トルクを含む。

筋肉活動情報取得部が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、直接測定して取得してもよいし、測定したデータから推測して取得してもよい。

筋肉活動情報取得部は、姿勢情報取得部及び反力情報取得部から得られた情報に基づいて、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得してもよい。なぜなら、乗員の筋肉の活動は、殆どの場合、乗員の姿勢及び乗員が鞍乗型車両から受ける反力に反映されるからである。

運動入力情報取得部は、さらに、車両情報取得部を備えていてもよい。車両情報取得部は、車両挙動に関する情報を取得する。

車両挙動に関する情報は、車両挙動を特定するのに必要な情報である。車両挙動に関する情報は、例えば、車両の速度や加速度、角速度、車両の姿勢（ピッチ角やロール角）、サスペンションのストローク量等である。

車両情報取得部が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、直接測定して取得してもよいし、測定したデータから推測して取得してもよい。

操縦入力情報取得装置が車両情報取得部をさらに備える場合、筋肉活動情報取得部は、姿勢情報取得部、反力情報取得部及び車両情報取得部から得られた情報に基づいて、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得してもよい。なぜなら、乗員の筋肉の活動は、殆どの場合、乗員の姿勢、乗員が鞍乗型車両から受ける反力、及び、車両挙動に伴う慣性力に反映されるからである。

筋肉活動情報取得部は、乗員の筋肉の活動の時間的変化に関する情報を取得してもよい。この場合、乗員の筋肉の活動の時間的変化に関する情報を用いて、鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得するので、走行中の鞍乗型車両の車両挙動をより高精度に把握することができる。

鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報は、例えば、操作子の操作量である。操作子は、乗員が操作することにより、鞍乗型車両の駆動力や制動力、進行方向が変化し、走行中の鞍乗型車両の挙動が変化するものであれば、特に限定されない。操作子は、例えば、アクセル操作子、前ブレーキ操作子、後ブレーキ操作子、ハンドル、クラッチ操作子、シフト操作子などである。鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報は、例えば、センサを用いることにより、取得することができる。センサは、操作子の操作量を測定できるものであれば、特に限定されない。センサは、例えば、位置センサである。

本発明の実施の形態による操縦入力情報取得装置を備えた鞍乗型車両を示す模式図である。 本発明の実施の形態による操縦入力情報取得装置の機能ブロック図である。 図２に示す操縦入力情報取得装が実行する操縦入力情報取得処理を示すフローチャートである。 操縦入力情報を取得する過程を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその部材についての説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態による操縦入力情報取得装置１０を備えた鞍乗型車両３０を示す模式図である。図２は、本発明の実施の形態による操縦入力情報取得装置１０を示す機能ブロック図である。

操縦入力情報取得装置１０は、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。操縦入力情報取得装置１０には、姿勢情報検出部２０、反力情報取得部２２、操縦入力情報検出部２４及び車両情報検出部２６が接続されている。なお、図１では、操縦入力情報取得装置１０は、鞍乗型車両３０に配置されているが、鞍乗型車両３０以外の場所に配置されていてもよい。

操縦入力情報取得装置１０は、処理部１０Ａと、記憶部１０Ｂとを備える。処理部１０Ａは、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得するための処理を行う。記憶部１０Ｂは、処理部１０Ａによる処理に必要な情報（例えば、プログラムや、プログラムの実行に必要なパラメータ等）を記憶する。

操作入力情報取得装置１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び外部記憶装置等を備えるコンピュータにより実現される。具体的には、処理部１０Ａは、ＣＰＵを演算処理部とし、ＲＡＭをワークエリアとして、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納されたプログラムが実行されることにより実現される機能部である。記憶部１０Ｂは、ＲＡＭあるいはＲＯＭを含む。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。また、ＲＡＭおよびＲＯＭには、操作入力情報取得装置１０が実行する各種のプログラムや設定データなどが保存されている。

処理部１０Ａは、運動入力情報取得部１０１と、操作入力情報取得部１０２とを備える。運動入力情報処理部１０１は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された運動入力情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。なお、後述するように、運動入力情報取得用プログラムは、複数のプログラムを含んでいる。操作入力情報処理部１０１は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された操作入力情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。

ただし、運動入力情報取得部１０１あるいは操作入力情報取得部１０２がハードウェアで構成されていてもよい。あるいは、運動入力情報取得部１０１あるいは操作入力情報取得部１０２の一部がハードウェアで構成され、一部がプログラムの実行により実現される機能部で構成されていてもよい。

運動入力情報取得部１０１は、鞍乗型車両３０に対する乗員の運動入力に関する情報を取得する。乗員の運動入力は、鞍乗型車両３０の車両挙動を発生させる入力である。鞍乗型車両３０の車両挙動は、例えば、走行時における加速や減速、旋回等を含む。

鞍乗型車両３０の車両挙動を発生させる入力は、鞍乗型車両３０に対する乗員の運動入力と、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力とを含む。乗員の運動入力に関する情報は、乗員の姿勢に関する情報と、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報と、乗員の筋肉の活動に関する情報とを含む。

運動入力情報取得部１０１は、姿勢情報取得部１０１１、反力情報取得部１０１２、車両情報取得部１０１４、および、筋肉活動情報取得部１０１３を含む。姿勢情報取得部１０１１は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された姿勢情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。反力情報取得部１０１２は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された反力情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。車両情報取得部１０１４は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された車両情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。筋肉活動情報取得部１０１３は、ＲＡＭあるいはＲＯＭに格納された筋肉活動情報取得用プログラムが、ＣＰＵ等の演算処理部上で実行されることにより実現される機能部である。以下、これらのプログラムで実行される機能部について説明する。

なお、姿勢情報取得部１０１１、反力情報取得部１０１２、車両情報取得部１０１４、あるいは、筋肉活動情報取得部１０１３は、ハードウェアで構成されていてもよい。あるいは、姿勢情報取得部１０１１、反力情報取得部１０１２、車両情報取得部１０１４、あるいは、筋肉活動情報取得部１０１３の一部がハードウェアで構成され、一部がプログラムの実行により実現される機能部で構成されていてもよい。

姿勢情報取得部１０１１は、乗員の姿勢に関する情報を取得する。乗員の姿勢に関する情報は、乗員の姿勢を特定するのに必要な情報である。具体的には、乗員の頭や肩、肘等の位置を特定するのに必要なデータ（例えば、位置情報）である。乗員の姿勢は、例えば、乗員の関節の位置を把握することで特定される。乗員の姿勢は、例えば、乗員の視線（つまり、眼球の動き）を含む。

図１に示すように、姿勢情報取得部１０１１には、姿勢情報検出部２０が接続されている。姿勢情報検出部２０は、乗員の姿勢に関する情報を検出する。なお、図１では、姿勢情報検出部２０は１つしか図示していないが、姿勢情報検出部２０は、例えば、検出する情報の数や種類等に応じて、複数あってもよい。

姿勢情報検出部２０が姿勢情報取得部１０１１に接続される態様は、特に限定されない。姿勢情報検出部２０は、姿勢情報取得部１０１１に対して、有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

姿勢情報検出部２０は、例えば、カメラやセンサである。カメラは、鞍乗型車両３０に設けることができるものであれば、特に限定されない。カメラは、例えば、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。カメラが鞍乗型車両３０に設けられる位置は、乗員の姿勢に関する情報を取得することができる位置であれば、特に限定されない。カメラは、例えば、鞍乗型車両３０のハンドル等に設けられる。センサは、鞍乗型車両３０に設けてもよいし、乗員に設けてもよい。センサを乗員に設ける場合、例えば、乗員の衣服にセンサを設けることが考えられる。センサは、例えば、慣性センサであってもよい。センサは、例えば、布状のセンサであってもよい。

姿勢情報取得部１０１１が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、姿勢情報検出部２０が検出した情報をそのまま取得してもよいし、姿勢情報検出部２０が検出した情報から推測して取得してもよい。姿勢情報取得部１０１１は、乗員の姿勢の時間的変化に関する情報を取得してもよい。

姿勢情報取得部１０１１が取得した情報（乗員の姿勢に関する情報）に基づいて、乗員の姿勢を推定することができる。具体的には、以下のとおりである。

・デジタルマネキンの生成
乗員と同等の身体寸法を有するデジタルマネキンを生成する。デジタルマネキンは、例えば、公知の技術を利用することにより、生成される。デジタルマネキンを生成することができるのであれば、デジタルマネキンを生成するための技術については、特に限定されない。デジタルマネキンは、例えば、ＣＡＤによる３次元モデリングを用いることで生成される。デジタルマネキンは、例えば、コンピュータマネキンによって生成される人体モデルである。コンピュータマネキンは、ＣＡＤ上の製品とユーザの人体寸法適合性を仮想評価するためのソフトウェアツールである。

・乗員の乗車姿勢の推定
乗員が乗車する鞍乗型車両３０の製品形状と、乗員の体格情報と、鞍乗型車両３０に対する乗員の接触条件とに基づいて、乗員の乗車姿勢を推定する。乗員の乗車姿勢の推定には、上記のデジタルマネキンが用いられる。

鞍乗型車両３０の製品形状は、例えば、鞍乗型車両３０の実際の寸法を計測することで得られる。乗員の体格情報は、例えば、上記デジタルマネキンを生成するときに用いたデータを利用すればよい。接触条件は、乗員の身体の一部と鞍乗型車両３０の一部とが接触する条件であれば、特に限定されない。乗員の身体と鞍乗型車両３０との接触位置は、１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、乗員が鞍乗型車両３０に乗車した状態では、乗員の右手は右グリップを把持し、乗員の左手は左グリップを把持し、乗員の右足は右ステップに載り、乗員の左足は左ステップに載る。これらを接触条件として用いてもよい。

乗員の乗車姿勢は、例えば、公知の技術を利用することにより、推定される。乗員の乗車姿勢を推定することができるのであれば、乗員の乗車姿勢を推定するための技術については、特に限定されない。

・推定した乗員の乗車姿勢の補完
実際に乗員が鞍乗型車両３０に乗車している状態で、乗員の身体位置を計測して、推定した乗員の乗車姿勢を補完する。乗員が乗車する鞍乗型車両３０の製品形状、乗員の体格情報、及び、鞍乗型車両３０に対する乗員の接触条件だけでは、乗員の正確な乗車姿勢が決まらないからである。なぜなら、例えば、乗員が鞍乗型車両３０に乗車している状態において、接触条件を、乗員の右手は右グリップを把持し、乗員の左手は左グリップを把持し、乗員の右足は右ステップに載り、乗員の左足は左ステップに載ることとした場合、乗員の上半身（具体的には、頭や、肩、腕）や、下半身（具体的には、臀部や、膝）を自由に動かすことができるからである。

鞍乗型車両３０に乗車している乗員の身体位置を計測する技術としては、例えば、モーションキャプチャを利用してもよい。具体的には、乗員の衣服に取り付けたマーカーを、鞍乗型車両３０に搭載したカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて、鞍乗型車両３０に乗車している乗員の身体位置を計測すればよい。

上記のように、乗員の乗車姿勢を補完することにより、乗員の姿勢を推定することができる。なお、補完した乗員の乗車姿勢を利用して、乗員の身体の重心位置を演算してもよい。

反力情報取得部１０１２は、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報を取得する。乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力は、乗員が鞍乗型車両３０に対して荷重を入力することに起因して発生する。つまり、乗員は、鞍乗型車両３０と接している部分において、鞍乗型車両３０から反力を受ける。乗員が鞍乗型車両３０と接している部分は、例えば、乗員が把持するグリップ、乗員が足を乗せるステップ、乗員が着座するシート、乗員がニーグリップをする燃料タンク等である。

乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報は、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力を特定するのに必要な情報である。具体的には、乗員が鞍乗型車両３０と接している部分から受ける力（或いは、当該部分に対して乗員が及ぼしている力）を特定するのに必要なデータ（例えば、荷重）である。

図１に示すように、反力情報取得部１０１２には、反力情報検出部２２が接続されている。反力情報検出部２２は、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報を検出する。なお、図１では、反力情報検出部２２は１つしか図示していないが、反力情報検出部２２は、例えば、検出する情報の数や種類等に応じて、複数あってもよい。

反力情報検出部２２が反力情報取得部１０１２に接続される態様は、特に限定されない。反力情報検出部２２は、反力情報取得部１０１２に対して、有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

反力情報検出部２２は、例えば、センサである。センサは、鞍乗型車両３０に設けることができるものであれば、特に限定されない。センサは、例えば、荷重センサや、感圧センサである。荷重センサは、例えば、歪ゲージ式であってもよいし、静電容量式であってもよいし、圧電式であってもよい。感圧センサは、例えば、接点式である。荷重センサや感圧センサは、例えば、布状であってもよい。

反力情報取得部１０１２が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、反力情報検出部２２が検出した情報をそのまま取得してもよいし、反力情報検出部２２が検出した情報から推測して取得してもよい。反力情報取得部１０１２は、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力の時間的変化に関する情報を取得してもよい。

車両情報取得部１０１４は、車両挙動に関する情報を取得する。

車両挙動に関する情報は、車両挙動を特定するのに必要な情報である。車両挙動に関する情報は、例えば、車両の速度や加速度、角速度、車両の姿勢（ピッチ角やロール角）、サスペンションのストローク量等である。

図１に示すように、車両情報取得部１０１４には、車両情報検出部２６が接続されている。車両情報検出部２６は、車両挙動に関する情報を検出する。なお、図１では、車両情報検出部２６は１つしか図示していないが、車両情報検出部２２は、例えば、検出する情報の数や種類等に応じて、複数あってもよい。

車両情報検出部２６が車両情報取得部１０１４に接続される態様は、特に限定されない。車両情報検出部２６は、車両情報取得部１０１４に対して、有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

車両情報検出部２６は、例えば、センサである。センサは、鞍乗型車両３０に設けることができるものであれば、特に限定されない。センサは、例えば、車両姿勢検出センサ（ピッチ角検出センサ、ロール角検出センサ、加速度検出センサ、角速度検出センサ）や、サスペンションのストローク量検出センサ、車速センサである。

車両情報取得部１０１４が情報を取得する態様は、特に限定されない。例えば、車両情報検出部２６が検出した情報をそのまま取得してもよいし、車両情報検出部２６が検出した情報から推測して取得してもよい。車両情報取得部１０１４は、車両挙動の時間的変化に関する情報を取得してもよい。

筋肉活動情報取得部１０１３は、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する。乗員の筋肉の活動は、鞍乗型車両３０に対する乗員の運動入力に関するものであれば、特に限定されない。乗員の筋肉の活動は、殆どの場合、乗員の姿勢及び乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に反映される。乗員の姿勢の変化は、乗員の筋肉の活動の結果に基づくものである。

乗員の筋肉の活動に関する情報は、乗員の筋肉の活動を特定するのに必要な情報である。乗員の筋肉の活動に関する情報は、例えば、乗員の筋肉の活動に起因する関節トルクを含む。

筋肉活動情報取得部１０１３は、姿勢情報取得部１０１１、反力情報取得部１０１２及び車両情報取得部１０１４から得られた情報に基づいて、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する。なぜなら、乗員の筋肉の活動は、殆どの場合、乗員の姿勢、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力、及び、加減速や旋回などの車両挙動に伴う慣性力に反映されるからである。筋肉活動情報取得部１０１３は、乗員の筋肉の活動の時間的変化に関する情報を取得してもよい。

筋肉活動情報取得部１０１３が取得した情報（乗員の筋肉の活動に関する情報）に基づいて、乗員の筋肉の活動を推定することができる。具体的には、以下のとおりである。

姿勢情報取得部１０１１が取得した情報と、反力情報取得部１０１２が取得した情報と、車両情報取得部１０１４が取得した情報とに基づいて、乗員の身体の関節トルクを推定する。関節トルクは、例えば、公知の技術を用いることにより、推定される。関節トルクの推定に用いる技術は、関節トルクを推定することができるものであれば、特に限定されない。推定した関節トルクと、姿勢情報取得部１０１１が取得した情報とを用いることにより、乗員の筋肉の活動を推定することができる。なお、乗員の筋肉の活動は、表面筋電位などの筋活動の直接的な計測から推定してもよい。

操作入力情報取得部１０２は、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を取得する。操作子は、例えば、アクセル操作子、前ブレーキ操作子、後ブレーキ操作子、ハンドル、クラッチ操作子、シフト操作子などである。操作子に対する乗員の操作入力は、鞍乗型車両３０の車両挙動を発生させる入力である。鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報は、例えば、操作子の操作量である。

図１に示すように、操作入力情報取得部１０２には、操作入力情報検出部２４が接続されている。操作入力情報検出部２４は、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を検出する。なお、図１では、操作入力情報検出部２４は１つしか図示していないが、操作入力情報検出部２４は、例えば、検出する情報の数や種類等に応じて、複数あってもよい。

操作入力情報検出部２４が操作入力情報取得部１０２に接続される態様は、特に限定されない。操作入力情報検出部２４は、操作入力情報取得部１０２に対して、有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよい。

操作入力情報検出部２４は、例えば、センサである。センサは、操作子の操作量を測定できるものであれば、特に限定されない。センサは、例えば、位置センサである。位置センサは、接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。位置センサは、例えば、超音波を利用するものであってもよいし、磁気を利用するものであってもよいし、光を利用するものであってもよい。

続いて、図３を参照しながら、操縦入力情報取得装置１０が実行する操縦入力情報取得処理について説明する。図３は、操縦入力情報取得装置１０が実行する操縦入力情報取得処理を示すフローチャートである。

先ず、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、姿勢情報取得部１０１１）は、ステップＳ１において、乗員の姿勢に関する情報を取得する。

続いて、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、反力情報取得部１０１２）は、ステップＳ２において、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報を取得する。

続いて、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、車両情報取得部１０１４）は、ステップＳ３において、車両挙動に関する情報を取得する。

続いて、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、筋肉活動情報取得部１０１３）は、ステップＳ４において、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する。

続いて、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、操作入力情報取得部１０２）は、ステップＳ５において、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を取得する。

続いて、操縦入力情報取得装置１０（具体的には、処理部１０Ａ）は、ステップＳ５において、上記のステップＳ１〜Ｓ５で取得した情報に基づいて、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。例えば、操縦入力情報取得装置１０は、図４に示すように、乗員の姿勢に関する情報と、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報と、車両挙動に関する情報と、乗員の筋肉の活動に関する情報と、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報とを演算することにより、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。具体的には、操縦入力情報取得装置１０は、乗員の姿勢に関する情報と、乗員が鞍乗型車両３０から受ける反力に関する情報と、車両挙動に関する情報と、乗員の筋肉の活動に関する情報とを演算することで得られた情報と、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報との相関関係を取得する。つまり、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報としては、例えば、乗員の鞍乗型車両３０に対する運動入力に関する情報と、鞍乗型車両３０の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報との相関関係を示す情報等が考えられる。

上記のステップＳ５の処理が終了したら、操縦入力情報取得装置１０は、操縦入力情報取得処理を終了する。

操縦入力情報取得装置１０は、運動入力情報取得部１０１から得られた情報と、操作入力情報取得部１０２から得られた情報とに基づいて、鞍乗型車両３０に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する。そのため、走行中の鞍乗型車両３０の挙動を高精度に把握することができる。

走行中の鞍乗型車両３０の挙動を高精度に把握することにより、例えば、初級者が鞍乗型車両３０を操縦するときの鞍乗型車両３０の挙動と、熟練者が鞍乗型車両３０を操縦するときの鞍乗型車両３０の挙動とを比べることができる。その結果を利用することにより、例えば、初級者に対して鞍乗型車両３０の操縦を教える際の指針を作成することができる。

操縦入力情報取得装置１０において、運動入力情報取得部１０１は、筋肉活動情報取得部１０１３を含む。筋肉活動情報取得部１０１３は、姿勢情報取得部１０１１が取得した情報と、反力情報取得部１０１２が取得した情報と、車両情報取得部１０１４が取得した情報とに基づいて、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する。そのため、例えば、筋電位を計測するセンサを用いる場合と比べて、乗員の筋肉の活動に関する情報を取得し易い。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

１０ 操縦入力情報取得装置
１０１ 運動入力情報取得部
１０１１ 姿勢情報取得部
１０１２ 反力情報取得部
１０１３ 筋肉活動情報取得部
１０２ 操作入力情報取得部

Claims (9)

1. 鞍乗型車両に対する乗員の操縦入力に関する情報を取得する操縦入力情報取得装置であって、
   前記乗員の姿勢に関する情報、前記乗員が前記鞍乗型車両から受ける反力に関する情報、及び、前記乗員の筋肉の活動に関する情報を含み、前記鞍乗型車両の車両挙動を発生させる入力であって、前記鞍乗型車両に対する前記乗員の運動入力に関する情報を取得する運動入力情報取得部と、
   前記車両挙動を発生させる入力であって、前記鞍乗型車両の操作子に対する乗員の操作入力に関する情報を取得する操作入力情報取得部とを備え、
   前記運動入力情報取得部及び前記操作入力情報取得部から得られた情報に基づいて、前記操縦入力に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
2. 請求項１に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記運動入力情報取得部は、
   前記乗員の姿勢に関する情報を取得する姿勢情報取得部と、
   前記乗員が前記鞍乗型車両から受ける反力に関する情報を取得する反力情報取得部とを含み、
   前記運動入力情報取得部は、前記姿勢情報取得部及び前記反力情報取得部から得られた情報に基づいて、前記運動入力に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
3. 請求項２に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記運動入力情報取得部は、
   前記乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する筋肉活動情報取得部を含む、操縦入力情報取得装置。
4. 請求項３に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記筋肉活動情報取得部は、前記姿勢情報取得部及び前記反力情報取得部から得られた情報に基づいて、前記乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
5. 請求項３に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記運動入力情報取得部は、さらに、
   前記車両挙動に関する情報を取得する車両情報取得部を備え、
   前記筋肉活動情報取得部は、前記姿勢情報取得部、前記反力情報取得部及び前記車両情報取得部から得られた情報に基づいて、前記乗員の筋肉の活動に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
6. 請求項５に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記車両情報取得部は、前記車両挙動の時間的変化に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
7. 請求項３〜６の何れか１項に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記筋肉活動情報取得部は、前記乗員の筋肉の活動の時間的変化に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
8. 請求項２〜７の何れか１項に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記姿勢情報取得部は、前記乗員の姿勢の時間的変化に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。
9. 請求項２〜８の何れか１項に記載の操縦入力情報取得装置であって、
   前記反力情報取得部は、前記乗員が前記鞍乗型車両から受ける反力の時間的変化に関する情報を取得する、操縦入力情報取得装置。

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