JP2021054321A - 移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪の前方に存在する障害物を検知するのに有利な移動体を提供する。【解決手段】運転者を乗せて移動する移動体であって、前記運転者が操作するハンドルと、前記ハンドルの操作によって操舵される前輪と、前記前輪の前方に存在する障害物を検知するセンサと、を有し、前記センサは、前記前輪の操舵に連動して、前記障害物を検知する検知範囲が変更されることを特徴とする移動体を提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、移動体に関する。

近年、二輪車などの移動体（車両）において、移動体の外界（周辺環境）に関する情報を取得して運転を支援する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、車両の前方に配置されたセンサによって、車両の前方の他車両を検知する技術が開示されている。かかる技術では、センサは、フロントライトなどの近傍に配置され、ハンドルの操舵に関わらず、常に、車両の進行方向に存在する他車両を検知（監視）している。

特開２０１８−１０６５０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、ある程度先、例えば、５ｍ〜１０ｍ先に存在する他車両を検知することには優れているが、前輪の前方（車両の前方下方）に存在する障害物を見落としてしまう可能性がある。このような傾向は、特に、時速１０ｋｍ以下の低速走行時において顕著となる。

また、新興国においては、地盤沈下が発生しやすい土壌やスコールなどの影響によって、道路（路面）が突然水没する場合がある。このような場合、水没した道路を回避して目的地に向かうことは遠回りになる可能性が高いため、水没した道路の進行を余儀なくされることもある。但し、水没した道路上、即ち、水面下に存在する障害物を視認することは困難であるため、例えば、特許文献１に開示された技術を適用することも考えられるが、かかる技術は、上述したように、前輪の前方に存在する障害物、即ち、水面下に存在する障害物の検知には適していない。

そこで、本発明は、前輪の前方に存在する障害物を検知するのに有利な移動体を提供することを目的とする。

本発明によれば、運転者を乗せて移動する移動体であって、前記運転者が操作するハンドルと、前記ハンドルの操作によって操舵される前輪と、前記前輪の前方に存在する障害物を検知するセンサと、を有し、前記センサは、前記前輪の操舵に連動して、前記障害物を検知する検知範囲が変更されることを特徴とする移動体が提供される。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、前輪の前方に存在する障害物を検知するのに有利な移動体を提供することができる。

本発明の一側面としての自動二輪車を示す概略側面図である。 本発明の一側面としての自動二輪車を示す概略側面図である。 図１に示す自動二輪車のハンドル部の拡大図である。 トルク付与部の構成の一例を示す図である。 センサが形成する検知範囲の一例を示す図である。 一対の板部材の姿勢の一例を説明するための図である。 一対の板部材の姿勢の一例を説明するための図である。 障害物検知処理における制御部と自動二輪車の各部との制御関係を示すブロック図である。 障害物検知処理を説明するためのフローチャートである。 障害物検知処理を説明するためのフローチャートである。 センサの動作モードの１つである空中モードを説明するための図である。 センサの動作モードの１つである水中モードを説明するための図である。 センサの動作モードの１つである境界モードを説明するための図である。 障害物検知処理におけるセンサの動作モードの切り替えを説明するためのフローチャートである。 障害物検知処理におけるセンサの動作モードの切り替えを説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一側面としての自動二輪車１を示す概略側面図である。図２は、自動二輪車１のハンドル部の拡大図であって、自動二輪車１の運転者から見たハンドル部を示している。自動二輪車１は、運転者を乗せて移動する移動体、具体的には、鞍乗型車両である。また、自動二輪車１は、図１Ａに示すようなカブ型の自動二輪車であってもよいし、図１Ｂに示すようなスクーター型の自動二輪車であってもよい。なお、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を含む各図において、矢印Ｘは、自動二輪車１の前後方向を示し、矢印Ｙは、自動二輪車１の車幅方向（幅方向）を示し、矢印Ｚは、自動二輪車１の上下方向を示している。また、図１Ｂでは、本発明に関連する特徴的な構成要素（構造）にのみ参照番号を付している。

自動二輪車１は、図１Ａに示すように、車両の骨格となる車体フレーム１１と、車体フレーム１１に支持されたフロントフォーク１２と、エンジン１３と、シート１４と、スイングアーム１５と、センサ１６と、メータユニット２０と、スピーカ３０と、グリップ４０と、トルク付与部５０と、制御部６０と、計測部７０と、アクチュエータ８０と、一対の板部材９０と、アクチュエータ９５とを有する。

車体フレーム１１は、例えば、フロントフォーク１２を操舵可能に支持するヘッドパイプと、ヘッドパイプの下部から後方斜め下方に延在するメインフレームと、メインフレームの後端部から下方に延在するセンターフレームと、メインフレームの後端部から後上がりに延在するシートレールと、メインフレームの前端部から下方斜め後方に延在するダウンフレームと、ヘッドパイプの上部からメインフレームに後下がりに延在するアッパーフレームとを含む。

フロントフォーク１２は、上端部において、運転者が操作するハンドル１２１を支持する。また、フロントフォーク１２は、下端部において、車軸１２２を介して、ハンドル１２１の操作によって操舵される前輪１２３を支持する。前輪１２３は、上方から、フロントフェンダ１２４でカバーされている。

ハンドル１２１を含むハンドル部には、図２に示すように、メータユニット２０と、スピーカ３０と、グリップ４０と、トルク付与部５０とが設けられている。メータユニット２０は、自動二輪車１の車両前方の中央に設けられ、速度計２０２、インジケータ２０４、燃料計、時計などを表示可能なユニットである。速度計２０２は、自動二輪車１の走行中の速度を表示する。インジケータ２０４は、運転者に対して、自動二輪車１に関する各種の情報を通知する。スピーカ３０は、音を出力する。

グリップ４０は、ハンドル１２１の左右に設けられている。右側のグリップ４０は、ハンドル１２１に対して、例えば、回動可能に支持されている。運転者が右側のグリップ４０を回動することで、動力源であるエンジン１３のスロットル操作が行われる。このように、運転者は、右側のグリップ４０を介して、自動二輪車１を走行させる（移動体を移動させる）駆動力を制御することができる。

トルク付与部５０は、右側のグリップ４０の車両中央側に近接して設けられている。トルク付与部５０は、トルクを発生させて、かかるトルクを右側のグリップ４０に付与する。本実施形態では、トルク付与部５０は、右側のグリップ４０に対して、グリップ４０を戻す方向に回転させるトルクを間欠的に付与する。換言すれば、トルク付与部５０は、右側のグリップ４０に対して、自動二輪車１を走行させる駆動力を減らす回転方向に間欠的にトルクを付与する。

図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）は、トルク付与部５０の構成の一例を示す図である。トルク付与部５０は、モータ（モータ軸）５０１と、トルク発生部５０２と、バネ受け部５０３と、ねじりコイルバネ５０４と、逆回転防止部５０５と、バネ受け部５０６とを含み、図３（ａ）に示すように、右側のグリップ４０に近接して設けられている。モータ５０１は、ハンドル１２１に内蔵され、主に、トルクを発生させるための部材として機能する。

図３（ｂ）は、グリップ４０を回動させていない状態を示している。トルク付与部５０は、グリップ４０の側のトルク受け部１２１Ａと、トルク付与部５０のトルク発生部５０２とが近接するように、グリップ４０に対して設けられている。図３（ｃ）は、トルク付与部５０がグリップ４０（トルク受け部１２１Ａ）にトルクを間欠的に付与する状態を示している。

図３（ｃ）を参照するに、グリップ４０を回動させた状態において、モータ５０１が矢印方向に回転すると、トルク発生部５０２がトルク受け部１２１Ａに近づいていく。そして、トルク発生部５０２がトルク受け部１２１Ａに接触すると、トルク発生部５０２からトルク受け部１２１Ａにトルクが伝わる。この際、バネ受け部５０３、ねじりコイルバネ５０４及びバネ受け部５０６によって、モータ５０１が設けられた基部に対して、トルク発生部５０２が回転する（折れる）ため、トルク受け部１２１Ａに必要以上のトルクが伝わることはない。また、トルク発生部５０２がトルク受け部１２１Ａの下を通過すると、ねじりコイルバネ５０４及びバネ受け部５０６によって、モータ５０１が設けられた基部に対するトルク発生部５０２の姿勢が元に戻る。なお、トルク発生部５０２が戻りすぎないように（即ち、モータ５０１が設けられた基部に対するトルク発生部５０２の姿勢を規定するために）、逆回転防止部５０５が設けられている。このような動作を繰り返すことで、トルク付与部５０は、右側のグリップ４０に対して、グリップ４０を戻す方向に回転させるトルクを間欠的に、且つ、所定の周期で付与することが可能となる。

図１Ａに戻って、エンジン１３は、例えば、クランクケースと、クランクケースに設けられたシリンダ部とを含む。なお、クランクケースの後部には、変速機が一体的に設けられていてもよい。シート１４は、シートレールの上部に設けられている。スイングアーム１５は、ピボット軸１５３に上下揺動可能に設けられ、後端部において、車軸１５１を介して後輪１５２を支持する。後輪１５２は、上方から、リアフェンダ１５４でカバーされている。

センサ１６は、障害物、具体的には、自動二輪車１の前方下方、特に、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知する。センサ１６の軸方向（検知方向）は、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、前輪１２３の径方向と同一方向を指向しており、センサ１６から自動二輪車１の車幅方向及び下方向に広がりを有する検知範囲ＤＲが形成される。また、センサ１６は、ハンドル１２１の操作、即ち、前輪１２３の操舵に連動して、障害物を検知する検知範囲ＤＲが変更されるように、自動二輪車１に設けられている。このように、前輪１２３の舵角の変化に応じて、センサ１６の検知範囲ＤＲが変更されるように構成することで、自動二輪車１の進行方向における前輪１２３の前方（前方下方）に存在する障害物を、見落とすことなく、確実に検知することができる。

また、センサ１６は、図４（ａ）に示すように、前輪１２３の前方下方を指向している検知範囲ＤＲを規定（形成）するとよい。これにより、前輪１２３の前方に存在する障害物が低い高さの障害物であっても容易に検知することができる。また、自動二輪車１の前方（前方上方）に存在する他車両などが検知範囲外となるため、かかる他車両などを障害物として誤検知してしまうことを抑制することができる。

センサ１６は、上述したように、自動二輪車１において、前輪１２３の操舵に連動して移動する位置、本実施形態では、フロントフォーク１２に配置されている。また、センサ１６は、図４（ａ）に示すように、自動二輪車１の上下方向において、前輪１２３の最も高い部分（最上点）よりも下方に位置するようにフロントフォーク１２に配置され、好ましくは、フロントフォーク１２の下端部に配置される。このように、センサ１６を自動二輪車１の下方に配置することで、前輪１２３の前方に存在する障害物が低い高さの障害物であっても容易に検知することができる。また、自動二輪車１の前方に存在する他車両などが検知範囲外となるため、かかる他車両などを障害物として誤検知してしまうことを抑制することができる。なお、センサ１６をフロントフォーク１２の下端部（車軸１２２の近傍）に配置することで、最低地上高を確保することができる。

また、センサ１６は、自動二輪車１の車幅方向において、車体フレーム１１の両側（前輪１２３の両側面）に設けていなくてもよい。換言すれば、センサ１６は、図４（ｃ）に示すように、自動二輪車１の車幅方向において、前輪１２３（フロントフェンダ１２４）の片側、即ち、前輪１２３の２つの側面のうちの一方の側面の側（図４（ｃ）では、左側）に配置されていればよい。これにより、自動二輪車１に設けるセンサ１６の数を１つにして、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知する構成を低コストで実現することができる。

また、センサ１６は、障害物を検知可能なセンサであれば、当業界で周知の如何なるセンサをも適用することができるが、超音波センサで構成されていることが好ましい。超音波センサは、送波器から対象物（障害物）に超音波を発信し、対象物からの反射波を受信器で受信することで、対象物の存在（有無）を検知するセンサである。センサ１６を超音波センサで構成することで、前輪１２３の近傍のみに検知範囲ＤＲを規定することが可能となるため、障害物の誤検知を抑制することができる。

計測部７０は、自動二輪車１の下部、例えば、車体フレーム１１の道路（路面）に最も近い部分に設けられ、水面（液面）の高さを計測する機能を有する。計測部７０は、本実施形態では、自動二輪車１が走行している道路（路面）が水没している場合において、その水面の高さを計測する。計測部７０としては、種々の原理及び種類の水面（液面）センサを採用可能であるが、非接触で水面を検知する水面センサで計測部７０を構成することが好ましい。

アクチュエータ８０は、自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢（角度）を変更する。アクチュエータ８０は、例えば、センサ１６と同様に、フロントフォーク１２に設けられている。アクチュエータ８０は、センサ１６を回動させることで、センサ１６の軸方向（検知方向）を自動二輪車１の上下方向に変更する。具体的には、アクチュエータ８０は、センサ１６の軸方向が前輪１２３の径方向と同一方向を指向するように、或いは、センサ１６の軸方向が前輪１２３の前方下方の方向を指向するように、センサ１６の姿勢を変更する。このように、センサ１６は、アクチュエータ８０を介して、自動二輪車１に対して姿勢を変更可能に構成されている。

一対の板部材９０は、自動二輪車１の下部前方、例えば、車体フレーム１１のフロントフェンダ１２４の近傍に、自動二輪車１の車幅方向において自動二輪車１を挟むように設けられている。一対の板部材９０は、例えば、アクチュエータ９５を用いて、その姿勢を変更可能に構成され、自動二輪車１が水中を走行していない場合には、図５（ａ）に示すように、自動二輪車１の前方からの圧力を受けやすい姿勢となり、自動二輪車１が水中を走行している場合には、図５（ｂ）に示すように、自動二輪車１の前方からの圧力（水圧）を受けにくい姿勢となる。これにより、自動二輪車１が水中を走行していない場合には、一対の板部材９０を空力（ダウンフォース）の発生に寄与させ、自動二輪車１が水中を走行している場合には、一対の板部材９０の抵抗がないようにすることができる。

また、一対の板部材９０は、自動二輪車１が水中を走行し、且つ、センサ１６が障害物を検知した場合に、アクチュエータ９５を介して、自動二輪車１の前方からの圧力（水圧）を受けて、センサ１６によって検知された障害物を回避する方向に自動二輪車１を移動させる姿勢となる。例えば、図６に示すように、障害物が自動二輪車１の車幅方向において自動二輪車１の一方の側（右側）に存在する場合、一対の板部材９０Ａ及び９０Ｂのうちの自動二輪車１の車幅方向において自動二輪車１の他方の側（左側）の板部材９０Ａが水圧を受ける（板部材９０Ａに対する水の抵抗を大きくする）姿勢となる。このように、板部材９０Ａが受ける水圧が板部材９０Ｂが受ける圧力よりも大きくなるようにする（板部材９０Ｂに対する水の抵抗を小さくする）ことで、自動二輪車１は左側に旋回するため、自動二輪車１の右側前方に存在する障害物を回避することができる。

制御部６０は、ＣＰＵやメモリなどを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）であって、所定のプログラムに従って自動二輪車１の各部を統括的に制御する。なお、制御部６０には、ＰＬＤ（プログラマブルロジックデバイス）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などを用いてもよい。制御部６０の機能は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれによっても実現可能である。

制御部６０は、本実施形態では、自動二輪車１の走行時における自動二輪車１の前方や前輪１２３の前方に存在する障害物の検知に関する処理（以下、「障害物検知処理」と称する）を制御する。図７は、障害物検知処理における制御部６０と自動二輪車１の各部、具体的には、センサ１６、メータユニット２０、スピーカ３０、トルク付与部５０、計測部７０、アクチュエータ８０及びアクチュエータ９５（一対の板部材９０）との制御関係を示すブロック図である。

本実施形態において、制御部６０は、障害物検知処理において、メータユニット２０（速度計２０２）から自動二輪車１の走行速度を取得し、自動二輪車１が所定の速度以下、例えば、時速１０ｋｍ以下で走行しているときだけ、自動二輪車１の前方や前輪１２３の前方に存在する障害物を検知するようにセンサ１６を機能（動作）させる。また、制御部６０は、障害物検知処理において、計測部７０で計測される水面の高さを取得し、かかる水面の高さが基準値を超えているときだけ、自動二輪車１の前方や前輪１２３の前方に存在する障害物を検知するようにセンサ１６を機能させてもよい。更に、制御部６０は、障害物検知処理において、自動二輪車１が所定の速度以下で走行し、且つ、自動二輪車１が所定の高さの水面を走行しているときだけ、自動二輪車１の前方や前輪１２３の前方に存在する障害物を検知するようにセンサ１６を機能させてもよい。このように、障害物の検知が必要であるときだけセンサ１６を機能させることで、エネルギー（燃料）を効率よく使用し、無駄なエネルギーの使用を抑制する、即ち、省エネを実現することができる。

また、制御部６０は、障害物検知処理において、アクチュエータ８０を介して、自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢を変更する。例えば、水面下に存在する障害物を検出する際には、センサ１６の検知範囲が更に前輪１２３の下方（即ち、更に手前側）を指向するように、アクチュエータ８０を介して、センサ１６の姿勢を変更するとよい。これにより、水面下に存在する障害物を容易に検出することが可能となり、水面下に存在する障害物を検知するのに適した構成にすることができる。

また、制御部６０は、障害物検知処理において、センサ１６が障害物を検知した場合に、メータユニット２０のインジケータ２０４を点灯させたり、スピーカ３０から警告音を出力させたりして、自動二輪車１の前方、特に、前輪１２３の前方に障害物が存在することを運転者に通知する。これにより、運転者が視認で見落としていた障害物であっても、かかる障害物を回避するように自動二輪車１を運転することが可能となる。

また、制御部６０は、障害物検知処理において、センサ１６が障害物を検知した場合に、トルク付与部５０からグリップ４０に対して、自動二輪車１を走行させる駆動力を減らす回転方向に間欠的にトルクを付与する。これにより、運転者に対して、自動二輪車１の走行速度を減速させた方がよいことを通知して、運転者が視認で見落としていた障害物への衝突回避又は衝突軽減のための支援を行うことができる。なお、自動二輪車１の走行の安全性を考慮すると、グリップ４０に対して、強すぎず、且つ、弱すぎずにトルクを付与する必要があり、このようなトルクの調整は非常に困難である。但し、本実施形態では、上述したように、グリップ４０に対して間欠的にトルクを付与しているため、トルクの調整が不要となる。

更に、制御部６０は、障害物検知処理において、計測部７０で計測される水面の高さが基準値を超え、且つ、センサ１６が障害物を検知した場合に、自動二輪車１に対する障害物の位置に応じて、アクチュエータ９５を介して、一対の板部材９０の姿勢を制御する。これにより、運転者の運転に関わらず、水面下に存在する障害物を回避することが可能となる。

図８を参照して、本実施形態における障害物検知処理について具体的に説明する。かかる処理は、上述したように、制御部６０が自動二輪車１の各部を統括的に制御することで行われる。

Ｓ５０２において、制御部６０は、メータユニット２０から取得した自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下であるか否かを判定する。自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下でない場合には、リターンに移行する（スタートに戻る）。一方、自動二輪車１の走行速度が所定の速度以上である場合には、Ｓ５０４に移行する。

Ｓ５０４において、制御部６０は、自動二輪車１の前方、特に、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知するようにセンサ１６を機能させる。このように、自動二輪車１が所定の速度以下で走行しているときだけ、センサ１６を機能させることで、上述したように、省エネを実現することができる。

Ｓ５０６において、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知したか否かを判定する。センサ１６が障害物を検知していない場合には、Ｓ５０２に移行する。一方、センサ１６が障害物を検知している場合には、Ｓ５０８に移行する。

Ｓ５０８において、制御部６０は、メータユニット２０のインジケータ２０４を点灯させる。これにより、運転者に対して、前輪１２３の前方に障害物が存在することが通知される。従って、運転者は、前輪１２３の前方に存在する障害物を回避するように自動二輪車１を運転することが可能となる。

Ｓ５１０において、制御部６０は、インジケータ２０４を点灯させてから所定の時間が経過したか否かを判定する。インジケータ２０４を点灯させてから所定の時間が経過していない場合には、Ｓ５１０を繰り返す。一方、インジケータ２０４を点灯させてから所定の時間が経過した場合には、Ｓ５１２に移行する。

Ｓ５１２において、制御部６０は、スピーカ３０から警告音を出力させる。これにより、運転者に対して、前輪１２３の前方に障害物が存在することが通知される。なお、スピーカ３０からの警告音の出力は、インジケータ２０４を点灯させた後、前輪１２３の前方に存在する障害物を回避するように自動二輪車１を運転していない場合に行われる。この場合、運転者はインジケータ２０４の点灯（即ち、障害物の存在）に気づいていない可能性が高いと考えられるため、スピーカ３０から警告音を出力することで、障害物の存在に気づかせるとよい。このように、本実施形態では、自動二輪車１が障害物に近づくにつれて、前輪１２３の前方に障害物が存在することを段階的に通知しているが、インジケータ２０４の点灯と警告音の出力とを同時に行ってもよい。なお、障害物を回避するように自動二輪車１が運転されたか否かは、例えば、センサ１６が障害物を検知し続けているか、或いは、前輪１２３が操舵されたかなどから判定することができる。

Ｓ５１４において、制御部６０は、警告音を出力してから所定の時間が経過したか否かを判定する。警告音を出力してから所定の時間が経過していない場合には、Ｓ５１４を繰り返す。一方、警告音を出力してから所定の時間が経過した場合には、Ｓ５１６に移行する。

Ｓ５１６において、制御部６０は、トルク付与部５０からグリップ４０に対して、自動二輪車１を走行させる駆動力を減らす回転方向に間欠的にトルクを付与する。なお、グリップ４０に対するトルクの間欠的な付与は、警告音を出力させた後、運転者が前輪１２３の前方に存在する障害物を回避するように自動二輪車１を運転していない場合に行われる。これにより、運転者に対して自動二輪車１の走行速度を減速させた方がよいことを通知して、インジケータ２０４の点灯（Ｓ５０８）や警告音の出力（Ｓ５１２）でも運転者が気づかなかった障害物への衝突回避又は衝突軽減のための支援を行う。

このように、図８に示す障害物検知処理は、自動二輪車１の低速走行時において、運転者が見落とす可能性が高い障害物、特に、前輪１２３の前方に存在する障害物をセンサ１６で検知することが可能であり、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知及び回避するのに有利である。

また、自動二輪車１では、道路が水没している場合において、運転者が視認することが困難となる水面下に存在する障害物を検知することが可能となる。図９を参照して、水面下に存在する障害物を検知する障害物検知処理について具体的に説明する。かかる処理は、制御部６０が自動二輪車１の各部を統括的に制御することで行われる。

Ｓ６０２において、制御部６０は、メータユニット２０から取得した自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下であるか否かを判定する。自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下でない場合には、リターンに移行する（スタートに戻る）。一方、自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下である場合には、Ｓ６０３に移行する。

Ｓ６０３において、制御部６０は、自動二輪車１が走行する水面の高さを計測部７０から取得し、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えたか否かを判定する。自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えていない場合には、リターンに移行する。一方、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えた場合には、Ｓ６０４に移行する。なお、基準値は、例えば、前輪１２３の８０％から９０％程度が水没する値に設定されている。また、本実施形態では、Ｓ６０３において、計測部７０を用いているが、センサ１６を用いることも可能である。センサ１６の状態が空中に存在する状態から水中に存在する状態に遷移した瞬間には、センサ１６から発信される超音波の反射時間がゼロとなるため、これを検知することで、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えているか否かを判定することができる。

Ｓ６０４において、制御部６０は、前輪１２３の前方に存在する障害物を検知するようにセンサ１６を機能させる。これにより、前輪１２３の前方、即ち、水面下に存在する障害物をセンサ１６で検知することが可能となる。また、自動二輪車１が所定の速度以下で走行し、且つ、自動二輪車１が所定の高さの水面を走行しているときだけ、センサ１６を機能させることで、上述したように、省エネを実現することができる。また、Ｓ６０４では、センサ１６の検知範囲が更に前輪１２３の下方（即ち、更に手前側）を指向するように、アクチュエータ８０を介して、センサ１６の姿勢を変更して、水面下に存在する障害物を検知するのに適した構成にするとよい。

なお、Ｓ６０６乃至Ｓ６１４は、Ｓ５０６乃至Ｓ６１４と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

Ｓ６１６において、制御部６０は、トルク付与部５０からグリップ４０に対して、自動二輪車１を走行させる駆動力を減らす回転方向に間欠的にトルクを付与する。具体的には、トルク付与部５０は、グリップ４０に対して、自動二輪車１を走行させる駆動力を減らす回転方向に所定の周期でトルクを付与する。自動二輪車１が水中を走行している場合、ブレーキをかけたとしても、その制動力が弱いため、ブレーキをかけるよりも駆動力を減らすことが有効であり、障害物への衝突回避又は衝突軽減に有利となる。また、障害物と自動二輪車１（前輪１２３）との距離が近づくほど、トルク付与部５０からグリップ４０に付与するトルクの周期を短くする。これにより、運転者に対して障害物に近づいていることを通知することができるため、障害物への衝突回避又は衝突軽減に更に有利となる。なお、本実施形態では、トルク付与部５０が図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示す構成を有しているため、簡易な構造でありながら、トルク付与部５０からグリップ４０に付与するトルクの周期を調整することができる。例えば、トルク付与部５０のモータ５０１の回転を速くすることで、トルク付与部５０からグリップ４０に付与するトルクの周期を短くすることを実現することができる。

また、トルク付与部５０からグリップ４０に対してトルクを間欠的に付与するとともに、一対の板部材９０を、上述したように、自動二輪車１の前方からの圧力（水圧）を受けて、センサ１６によって検知された障害物を回避する方向に自動二輪車１を移動させる姿勢にするとよい。これにより、運転者に障害物を回避する運転を促すとともに、運転者の運転に関わらず、障害物を回避する方向に自動二輪車１を移動させることが可能となり、障害物への衝突回避又は衝突軽減のための支援を効率的に行うことができる。

このように、図９に示す障害物検知処理では、水面下に存在する障害物（前輪１２３の前方に存在する障害物）を検知及び回避することができる。なお、水面下に存在する障害物を検出する際には、センサ１６の検知範囲が更に前輪１２３の下方（即ち、更に手前側）を指向するように、アクチュエータなどを介して、センサ１６の姿勢を変更するとよい。これにより、これにより、水面下に存在する障害物を容易に検出することが可能となり、水面下に存在する障害物を検知するのに適した構成にすることができる。

また、本実施形態では、障害物への衝突回避又は衝突軽減を支援するためにトルク付与部５０を用いているが、トルク付与部５０は、これ以外の用途にも用いることができる。例えば、センサ１６を機能させたときに（障害物を検知する動作を開始したときに）、トルク付与部５０を機能させる（グリップ４０にトルクを付与する）。これにより、運転者にセンサ１６が機能し始めたことを通知して、インジケータ２０４が点灯しているか、或いは、スピーカ３０から警告音が出力されているかを確認するように促すことができる。

また、本実施形態では、障害物検知処理において、センサ１６は、障害物を検知する動作モードとして、水没していない道路上、即ち、空中に存在する障害物の検知に適した空中モードと、水没した道路上、即ち、水面下（水中）に存在する障害物の検知に適した水中モードと、境界モードとを含む。そして、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、空中モードと水中モードと境界モードとで切り替え可能に制御する。これにより、自動二輪車１が走行している道路の状態に応じて、センサ１６を、空中に存在する障害物を検知するのに適した状態、又は、水面下に存在する障害物を検知するのに適した状態に設定することができる。従って、１つのセンサ１６であっても、道路が水没していない場合には、空中に存在する障害物を確実に検知し、道路が水没している場合には、水面下に存在する障害物を確実に検知することができる。また、１つのセンサ１６で空中に存在する障害物及び水面下に存在する障害物を検知することができるため、それぞれの障害物に対してセンサを設ける必要がなく、コストの面でも有利である。

図１０を参照して、空中に存在する障害物の検知に適した空中モードについて説明する。空中モードでは、図１０に示すように、センサ１６の軸方向が自動二輪車１の前輪１２３の径方向と同一方向を指向し、センサ１６から自動二輪車１の車幅方向及び上下方向に広がりを有する検知範囲ＤＲが形成されるように、自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢を設定する。これにより、例えば、低速走行時において、自動二輪車１の前方に存在する障害物（死角から急に飛び出してくる人など）を検知するのに有利となる。なお、空中モードにおける自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢の設定には、アクチュエータ８０を用いればよい。

また、空中では、センサ１６から発信される超音波の伝播速度が水中よりも遅くなる。従って、空中モードでは、障害物を検知する際、詳細には、障害物からの反射波の到達時間に基づいて障害物と自動二輪車１との間の距離を算出する際に用いられる係数を、超音波の空中での伝播速度と超音波の水中での伝播速度との差（超音波の伝播速度の遅延）に応じて変更する。これにより、空中モードにおいて、障害物と自動二輪車１との間の距離をより正確に算出することができる。

図１１を参照して、水中に存在する障害物の検知に適した水中モードについて説明する。水中モードでは、図１１に示すように、センサ１６の軸方向が前輪１２３の前方下方（手前側）を指向し、センサ１６から自動二輪車１の車幅方向及び下方向に広がりを有する検知範囲ＤＲが形成されるように、自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢を設定する。これにより、運転者が視認することが困難である水面下に存在する障害物を検知するのに有利となる。なお、水中モードにおける自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢の設定には、上述したように、アクチュエータ８０を用いればよい。

また、水中では、センサ１６から発信される超音波の伝播速度が空中よりも速くなる。従って、水中モードでは、障害物を検知する際、詳細には、障害物からの反射波の到達時間に基づいて障害物と自動二輪車１との間の距離を算出する際に用いられる係数を、超音波の空中での伝播速度と超音波の水中での伝播速度との差に応じて変更する。これにより、水中モードにおいて、障害物と自動二輪車１との間の距離をより正確に算出することができる。

図１２を参照して、境界モードについて説明する。境界モードは、空中モードにおいてセンサ１６が基準値以下の高さの障害物を所定時間継続して検知した場合に移行するモードである。ここで、基準値以下の高さの障害物が所定時間継続して検知される状態は、図１２に示すように、道路は水没しているが、その水面の高さが基準値以下である状態であると考えられる。このような場合には、水中モードに移行するのではなく、境界モードに移行するとよい。境界モードでは、図１２に示すように、センサ１６の軸方向が自動二輪車１の前輪１２３の径方向と同一方向を指向し、センサ１６から自動二輪車１の車幅方向及び上下方向に広がりを有する検知範囲ＤＲが形成されるように、自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢を設定する。これにより、完全には水没していない障害物を検知するのに有利となる。なお、境界モードにおける自動二輪車１に対するセンサ１６の姿勢の設定には、上述したように、アクチュエータ８０を用いればよい。

また、境界モードでは、センサ１６は、水中モードとは異なり、水没していない状態である可能性が高い。そこで、境界モードでは、障害物を検知する際、詳細には、障害物からの反射波の到達時間に基づいて障害物と自動二輪車１との間の距離を算出する際に用いられる係数を、空中モードでの係数と同じにする。これにより、境界モードにおいて、障害物と自動二輪車１との間の距離をより正確に算出することができる。

上述したように、空中モード（境界モード）と水中モードとでセンサ１６の姿勢を変更することで、センサ１６は、各モードに適した姿勢で障害物を検知することが可能となり、空中モードでは空中に存在する障害物を、水中モードでは水面下に存在する障害物を確実に検知することができる。

図１３を参照して、障害物検知処理におけるセンサ１６の動作モードの切り替え、具体的には、空中モードと水中モードとの切り替えについて説明する。センサ１６の動作モードの切り替えは、上述したように、制御部６０によって制御される。また、図１３に示すフローは、障害物を検知するようにセンサ１６を機能させること（Ｓ５０４、Ｓ６０４）を契機として実行される。

Ｓ９０２において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、空中に存在する障害物の検知に適した空中モードに設定する。空中モードにおいて、センサ１６によって空中（自動二輪車１の前方）に存在する障害物が検知された場合には、その旨を、インジケータ２０４やスピーカ３０を介して運転者に通知する。このように、インジケータ２０４やスピーカ３０は、センサ１６によって障害物が検知されたことを運転者に通知する通知部として機能する。

Ｓ９０４において、制御部６０は、自動二輪車１が走行する水面の高さを計測部７０から取得し、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えているか否かを判定する。自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えていない場合には、Ｓ９０４を繰り返す。一方、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えている場合には、Ｓ９０６に移行する。

Ｓ９０６において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、水中に存在する障害物の検知に適した水中モードに設定する（空中モードから水中モードに切り替える）。水中モードにおいて、センサ１６によって水面下（前輪１２３の前方）に存在する障害物が検知された場合には、その旨を、インジケータ２０４やスピーカ３０を介して運転者に通知する。

Ｓ９０８において、制御部６０は、自動二輪車１が走行する水面の高さを計測部７０から取得し、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えているか否かを判定する。自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えている場合には、Ｓ９０８を繰り返す。一方、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えていない場合には、Ｓ９１０に移行する。

Ｓ９１０において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、空中に存在する障害物の検知に適した空中モードに設定する（水中モードから空中モードに切り替える）。

Ｓ９１２において、制御部６０は、メータユニット２０から取得した自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下であるか否かを判定する。自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下である場合には、リターンに移行する（スタートに戻る）。一方、自動二輪車１の走行速度が所定の速度以下でない場合には、処理を終了する（センサ１６を機能させることを停止する）。

このように、センサ１６の動作モードを、空中モードと水中モードとで切り替え可能にすることで、上述したように、空中に存在する障害物及び水面下に存在する障害物の両方を確実に検知することができ、且つ、コストの面でも有利となる。

本実施形態では、センサ１６の動作モードの切り替えの判定、具体的には、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えているか否かの判定において、計測部７０を用いているが、センサ１６を用いることも可能である。センサ１６の状態が空中に存在する状態から水中に存在する状態に遷移した瞬間、或いは、センサ１６の状態が水中に存在する状態から空中に存在する状態に遷移した瞬間には、センサ１６から発信される超音波の反射時間がゼロとなるため、これを検知することで、センサ１６の動作モードを、空中モードから水中モードに、又は、水中モードから空中モードに切り替えてもよい。これにより、水面の高さを計測する計測部７０を用いることなく、センサ１６が水中に存在する状態を検知することができるため、コストの面で有利となる。なお、計測部７０を用いる場合には、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えた場合に、センサ１６の動作モードを確実に水中モードに切り替えることができる。

また、図１３では、センサ１６の動作モードを空中モードと水中モードとで切り替える場合について説明したが、図１４に示すように、センサ１６の動作モードを空中モードと水中モードと境界モードとで切り替えてもよい。図１４を参照して、障害物検知処理におけるセンサ１６の動作モードの切り替え、具体的には、空中モードと水中モードと境界モードとの切り替えについて説明する。センサ１６の動作モードの切り替えは、上述したように、制御部６０によって制御される。また、図１４に示すフローは、障害物を検知するようにセンサ１６を機能させること（Ｓ５０４、Ｓ６０４）を契機として実行される。

Ｓ１００２において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、空中に存在する障害物の検知に適した空中モードに設定する。上述したように、空中モードにおいて、センサ１６によって空中（自動二輪車１の前方）に存在する障害物が検知された場合には、その旨を、インジケータ２０４やスピーカ３０を介して運転者に通知する。

Ｓ１００４において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを水中モードに切り替えるための水面の高さを示す基準値以下の（高さの）物体（障害物）をセンサ１６が検知したか否かを判定する。基準値以下の物体をセンサ１６が検知していない場合には、Ｓ１００４を繰り返す。一方、基準値以下の物体をセンサ１６が検知した場合には、Ｓ１００６に移行する。

Ｓ１００６において、制御部６０は、センサ１６が基準値以下の物体を所定時間継続して検知しているか否かを判定する。基準値以下の物体を所定時間継続して検知していない場合には、Ｓ１００４に移行する。一方、基準値以下の物体を所定時間継続して検知している場合には、Ｓ１００８に移行する。

Ｓ１００８において、制御部６０は、センサ１６が所定時間継続して検知している基準値以下の物体は水面である可能性が高いため、センサ１６の動作モードを、境界モードに変更する（空中モードから境界モードに切り替える）。ここで、センサ１６によって所定時間継続して検知されている基準値以下の物体は、上述したように、水面である可能性が高く、自動二輪車１が衝突を回避すべき障害物である可能性は低い。従って、境界モードでは、センサ１６によって基準値以下の物体が検知されたことを、運転者に通知しない。具体的には、インジケータ２０４を点灯させたり、スピーカ３０から警告音を出力したりしないようにする。これにより、運転者に対して、水面を障害物として誤って通知してしまうことを抑制することができる。

Ｓ１０１０において、制御部６０は、自動二輪車１が走行する水面の高さを計測部７０から取得し、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えているか否かを判定する。自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えていない場合には、Ｓ１０１０を繰り返す。一方、自動二輪車１が走行する水面の高さが基準値を超えている場合には、Ｓ１０１２に移行する。

Ｓ１０１２において、制御部６０は、センサ１６の動作モードを、水中に存在する障害物の検知に適した水中モードに変更する（境界モードから水中モードに切り替える）。水中モードにおいて、センサ１６によって水面下（前輪１２３の前方）に存在する障害物が検知された場合には、その旨を、インジケータ２０４やスピーカ３０を介して運転者に通知する。

Ｓ１０１４、Ｓ１０１６及びＳ１０１８は、Ｓ９０８、Ｓ９１０及びＳ９１２と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

このように、センサ１６の動作モードを、空中モードと水中モードと境界モードとで切り替え可能にすることで、空中に存在する障害物及び水面下に存在する障害物の両方を確実に検知しながら、基準値以下の高さの水面を障害物として誤って通知してしまうことを抑制することができる。

＜実施形態のまとめ＞
１． 上述の実施形態の移動体は、
運転者を乗せて移動する移動体（例えば、１）であって、
前記運転者が操作するハンドル（例えば、１２１）と、
前記ハンドルの操作によって操舵される前輪（例えば、１２３）と、
前記前輪の前方に存在する障害物を検知するセンサ（例えば、１６）と、を有し、
前記センサは、前記前輪の操舵に連動して、前記障害物を検知する検知範囲（例えば、ＤＲ）が変更されることを特徴とする。

この実施形態によれば、運転者が見落とす可能性が高い障害物、具体的には、前輪の前方に存在する障害物を検知することが可能であり、かかる障害物を検知するのに有利である。

２． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）の軸方向は、前記前輪（例えば、１２３）の径方向と同一方向を指向していることを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の前方に存在する障害物を確実に検知することができる。

３． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記前輪（例えば、１２３）を支持するフロントフォーク（例えば、１２）を更に有し、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体の上下方向において、前記前輪の最も高い部分よりも下方に位置するように、前記フロントフォークに配置されていることを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の前方に存在する障害物が低い高さの障害物であっても容易に検知することができるとともに、移動体の前方に存在する他の移動体などを障害物として誤検知してしまうことを抑制することができる。

４． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記フロントフォーク（例えば、１２）の下端部に配置されていることを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の前方に存在する障害物が低い高さの障害物であっても容易に検知することができるとともに、移動体の前方に存在する他の移動体などを障害物として誤検知してしまうことを抑制しながら、最低地上高を確保することができる。

５． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記検知範囲は、前記前輪（例えば、１２３）の前方下方を指向していることを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の前方に存在する障害物が低い高さの障害物であっても容易に検知することができるとともに、移動体の前方に存在する他の移動体などを障害物として誤検知してしまうことを抑制することができる。

６． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体の幅方向において、前記前輪（例えば、１２３）の２つの側面のうちの一方の側面の側に配置されていることを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の前方に存在する障害物を検知する構成を低コストで実現することができる。

７． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、超音波センサを含むことを特徴とする。

この実施形態によれば、前輪の近傍のみに検知範囲を規定して、障害物の誤検知を抑制することができる。

８． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体が所定の速度以下で走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする。

この実施形態によれば、障害物の検知が必要であるときだけセンサを機能させることで、省エネを実現することができる。

９． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体が所定の高さの水面を走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする。

この実施形態によれば、障害物の検知が必要であるときだけセンサを機能させることで、省エネを実現することができる。

１０． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体が所定の速度以下で走行し、且つ、前記移動体が所定の高さの水面を走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする。

この実施形態によれば、障害物の検知が必要であるときだけセンサを機能させることで、省エネを実現することができる。

１１． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記センサ（例えば、１６）は、前記移動体に対して姿勢を変更可能に構成されている。

この実施形態によれば、センサを、障害物を検知するのに適した構成にすることができる。

１２． 上述の実施形態の移動体（例えば、１）では、
前記移動体は、鞍乗型車両を含むことを特徴とする。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１：自動二輪車 １６：センサ １２１：ハンドル １２３：前輪

Claims (12)

1. 運転者を乗せて移動する移動体であって、
   前記運転者が操作するハンドルと、
   前記ハンドルの操作によって操舵される前輪と、
   前記前輪の前方に存在する障害物を検知するセンサと、を有し、
   前記センサは、前記前輪の操舵に連動して、前記障害物を検知する検知範囲が変更されることを特徴とする移動体。
2. 前記センサの軸方向は、前記前輪の径方向と同一方向を指向していることを特徴とする請求項１に記載の移動体。
3. 前記前輪を支持するフロントフォークを更に有し、
   前記センサは、前記移動体の上下方向において、前記前輪の最も高い部分よりも下方に位置するように、前記フロントフォークに配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体。
4. 前記センサは、前記フロントフォークの下端部に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の移動体。
5. 前記検知範囲は、前記前輪の前方下方を指向していることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の移動体。
6. 前記センサは、前記移動体の幅方向において、前記前輪の２つの側面のうちの一方の側面の側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の移動体。
7. 前記センサは、超音波センサを含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の移動体。
8. 前記センサは、前記移動体が所定の速度以下で走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の移動体。
9. 前記センサは、前記移動体が所定の高さの水面を走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の移動体。
10. 前記センサは、前記移動体が所定の速度以下で走行し、且つ、前記移動体が所定の高さの水面を走行しているときだけ、前記障害物を検知することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の移動体。
11. 前記センサは、前記移動体に対して姿勢を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の移動体。
12. 前記移動体は、鞍乗型車両を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の移動体。

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