JP6294356B2 - 乗り物および乗り物の制御方法 - Google Patents
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Description
本実施形態では、乗り物100として自動二輪車を例にとって説明するが、乗り物100は自動二輪車の他、自動四輪車、小型四輪車、又は小型滑走艇であってもよい。また、乗り物100は、走行駆動源がエンジンである車両のほか、走行駆動源が電動モータであってもよい。図1は、本実施形態に係る乗り物100の制御系のブロック図である。図1に示すように、乗り物100は、メータユニット10と、慣性センサ20と、データロガー30と、制御装置40と、を備えている。また、制御装置40は、燃料点火ECU(Electric Control Unit)50、ABS(Antilock Brake System)−ECU70、ステアリングダンパECU80、の各電子制御ユニットを有している。なお、制御装置40は、これら以外の電子制御ユニットを有していてもよい。また、制御装置40は、電子制御ユニットを1つ以上有していればよい。
メータユニット10は表示部11を有しており、ネットワークから取得した情報に基づいて所定の内容を表示部11に表示する。また、メータユニット10は、バス90以外の配線(以下、「非バス配線」と称す)を介して、運転者が操作できる操作部(ライダースイッチ)12と電気的に接続されている。運転者が操作部12を操作すると、メータユニット10は操作部12から送信された信号を取得し、予め定められるプログラムを実行することで必要な演算を行って、その結果をネットワークに供給する。
慣性センサ20は、慣性を利用して乗り物本体101の角速度と加速度を測定する装置である。本実施形態の慣性センサ20は、3軸方向の加速度と2軸周りの角速度を測定することができ、慣性センサ20が測定したデータ(以下、「慣性データ」と称す)はネットワークに供給される。また、慣性センサ20は乗り物本体101に着脱可能(後付可能)な付加装置である。本実施形態では、非公道領域、具体的にはサーキット特有の車体制御を行うために慣性センサ20が乗り物本体101に装着される。たとえば、公道領域のみで乗り物100を走行させる運転者のために慣性センサ20が装着されていない乗り物100が用意される。サーキット走行特有の車体制御を希望する運転者は、慣性センサ20が装着されていない乗り物100に慣性センサ20を追加的に装着する。
データロガー30は、ネットワークに供給された情報を一定の時間間隔で取得し、時系列でその情報を保存する装置である。データロガー30も慣性センサ20と同様に乗り物本体101に着脱可能(後付可能)である。なお、データロガー30からはネットワークに情報を供給することはないため、データロガー30は識別番号を有していなくてもよい。データロガー30は、車速、スロットル開度、変速比などの走行時の運転状態を示す情報を走行後に確認するために乗り物本体101に装着される。たとえば、走行時の運転状態の確認が不要な運転者のためにデータロガー30が装着されていない乗り物100が用意される。走行時の運転状態の確認を希望する運転者は、データロガー30が装着されていない乗り物100にデータロガー30を追加的に装着する。
燃料点火ECU50は、エンジン全体を制御するユニットである。燃料点火ECU50は、非バス配線を介して、各種センサ(スロットルレバー52、ギアポジションセンサ53、前輪速度センサ54、及び後輪速度センサ55等)と電気的に接続されており、各種センサから送信される信号に基づいてスロットルグリップ回転角度、変速比、前輪の回転速度、及び後輪の回転速度等を取得する。また、燃料点火ECU50は、エンジンの各種アクチュエータ(点火プラグ56、インジェクタ57、及びスロットル弁58のアクチュエータ等)と非バス配線を介して電気的に接続されており、これらの各種アクチュエータに制御信号を送信し、点火タイミング、燃料噴射量、スロットル弁の開度を調整することによりエンジンを制御する。
判定部61は、慣性センサ20が制御装置40に接続されたか否かを判定する部分である。前述のとおり、慣性センサ20がネットワークに接続されているとき、慣性センサ20は識別信号とともに慣性データを示す信号をネットワークに送信する。判定部61は、慣性センサ20の識別信号を記憶しており、ネットワークを介して慣性センサ20の識別信号を受信した場合には慣性センサ20が制御装置40に接続されたと判定する。一方、判定部61は、慣性センサ20の識別信号を受信できない場合には慣性センサ20が制御装置40に接続されていないと判定する。
クイックシフト制御部62は、クラッチレバーの操作を行わずにシフトペダルの操作のみでシフトチェンジができるようにするクイックシフト機能を実現する部分である。クイックシフト制御部62は、ギアポジションセンサ53から送信された信号に基づいて変速比を取得し、変速の際にトランスミッションとエンジン51の回転数が合うようにエンジン51を制御する。トランスミッションとエンジン51の回転数が合えば、クラッチレバーの操作を行わなくともシフトペダルの操作のみでシフトチェンジが可能となる。
データ演算出力制御部63は、判定部61から接続信号を受信したとき、慣性センサ20、前輪速度センサ54、および後輪速度センサ55から、慣性データ、前輪回転数、及び後輪回転数を取得し、これらの情報に基づいて乗り物本体101のバンク角(運転者から見て左右方向の傾斜角度)、及びピッチ角(運転者から見て前後方向の傾斜角度)を算出する。そして、その算出結果をネットワークに供給する。ネットワークに供給された算出結果は、前述のデータロガー30に記録される。
トラクション制御部64は、タイヤの空転(スリップ)を防ぐトラクション制御を行う部分である。トラクション制御部64は、判定部61から切断信号を受信したとき、あるいは接続信号を受信しないときには、前輪速度センサ54及び後輪速度センサ55からそれぞれ前輪回転数及び後輪回転数を取得し、これらの情報に基づいてタイヤが空転しない目標エンジン出力を算出する。そして、実際のエンジン出力が、目標エンジン出力となるようにエンジンを制御する。一方、トラクション制御部64は、判定部61から接続信号を受信したとき、前輪速度センサ54及び後輪速度センサ55からそれぞれ前輪回転数及び後輪回転数を取得するとともに、データ演算出力制御部63から乗り物本体101のバンク角を取得し、これらの情報に基づいてエンジンを制御する。このように、トラクション制御部64は、慣性センサ30から得られる情報に基づいてエンジンを制御する。
アンチウィリー制御部65は、乗り物本体101がウィリーするのを防止するアンチウィリー制御を行う部分である。アンチウィリー制御部65は、判定部61から切断信号を受信したとき、あるいは接続信号を受信しないときには、各種アクチュエータに送信した制御信号に関する情報及び各種センサの測定情報を取得し、これらの情報に基づいて乗り物本体101がウィリーしている又はウィリーする可能性が高いか否かを判断する。そして、乗り物本体101がウィリーしている又はウィリーする可能性が高いと判断した場合には、エンジンの出力を低下してウィリーの発生を防止する。一方、アンチウィリー制御部65は、判定部61から接続信号を受信したとき、各種アクチュエータに送信した制御信号に関する情報及び各種センサの測定情報を取得するとともに、データ演算出力制御部63から乗り物本体101のピッチ角を取得し、これらの情報に基づいてエンジンを制御する。このように、アンチウィリー制御部65は、慣性センサ30から得られる情報に基づいてエンジンを制御する。
ラウンチ制御部66は、停止している乗り物をスタートさせるときにタイヤの空転を防ぐラウンチ制御を行う部分である。ラウンチ制御は、スタート時における制御である点でトラクション制御と異なるが、制御方法はトラクション制御と基本的に同じである。つまり、ラウンチ制御部66は、判定部61から切断信号を受信したとき、あるいは接続信号を受信しないときには、前輪速度センサ54及び後輪速度センサ55からそれぞれ前輪回転数及び後輪回転数を取得し、これらの情報に基づいてタイヤが空転しない目標エンジン出力を算出する。そして、実際のエンジン出力が、目標エンジン出力となるようにエンジンを制御する。一方、ラウンチ制御部66は、判定部61から接続信号を受信したとき、前輪速度センサ54及び後輪速度センサ55からそれぞれ前輪回転数及び後輪回転数を取得するとともに、データ演算出力制御部63からバンク角を取得し、これらの情報に基づいてエンジンを制御する。このように、ラウンチ制御部66は、慣性センサ30から得られる情報に基づいてエンジンを制御する。
ABS−ECU70は、急ブレーキにおいて、車輪がロックすることによる滑走を防止するアンチロックブレーキ機能を実現する部分である。ABS−ECU70は、ブレーキ制御ユニット71と非バス配線を介して電気的に接続されており、ブレーキ操作の有無及びブレーキ操作の程度(強さ)を取得する。また、ネットワークを介して、燃料点火ECU50から前輪の回転速度及び後輪の回転速度を取得する。さらに、ABS−ECU70は、取得したブレーキ操作の有無及び程度、前輪の回転速度、並びに後輪の回転速度に基づいて所定の演算を行ったうえで、ブレーキ制御ユニット71に制御信号を送信し、滑走が生じないようブレーキを制御する。
ステアリングダンパECU80は、ステアリングの振動を減衰するステアリングダンパ81の減衰率を調整するステアリングダンピング機能を実現する部分である。ステアリングダンパECU80は、ネットワークを介して、燃料点火ECU50から前輪の回転速度及び後輪の回転速度を取得する。また、ステアリングダンパECU80は、ステアリングダンパ81と非バス配線を介して電気的に接続されている。そして、上記の前輪の回転速度及び後輪の回転速度(すなわち車速)に基づいて適切な目標減衰率を算出し、実際の減衰率が目標減衰率となるようステアリングダンパ81に制御信号を送信する。
次に、制御装置40が行う制御の流れについて説明する。図2は、制御装置40による制御のフローチャートである。制御装置40は、図2に示す手順で制御を行う。メインスイッチをオンにして電源が投入されると、制御が開始される。制御が開始されると、まず、制御装置40(判定部61)は慣性センサ20が制御装置40に接続されているか否かを判定する(ステップS1)。なお、電源投入時においては、慣性センサ20が制御装置40に接続されていないと仮定して各種の設定が行われる。
40 制御部
61 判定部
62 クイックシフト制御部(変更制御部)
63 データ演算出力制御部(付加制御部)
64 トラクション制御部(付加制御部)
65 アンチウィリー制御部(付加制御部)
66 ラウンチ制御部(付加制御部)
70 ABS−ECU(変更制御部)
71 ブレーキ制御ユニット
80 ステアリングダンパECU(変更制御部)
81 ステアリングダンパ
90 バス
100 乗り物
101 乗り物本体
Claims (11)
- 乗り物本体に設けられた制御装置と、
前記乗り物本体の運動状態に関するデータの測定が可能であって、前記乗り物本体に着脱可能に設けられた付加装置と、
前記乗り物本体に設けられて、制御装置に電気的に接続され、前記付加装置とは異なる既存装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、前記付加装置を用いて得られる付加機能を実現する制御を行う付加制御部と、
前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、既存装置を用いて得られる前記付加装置が測定したデータと無関係な既存機能を付加装置接続前に比べて変更可能に制御を行う変更制御部と、を有し、
前記変更制御部は、前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、付加装置接続前における既存機能の設定と、付加装置接続前における既存機能の設定とは異なる設定と、を選択可能とすることにより、既存機能を付加装置接続前に比べて変更可能に制御を行い、
前記付加制御部は、前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、前記付加装置が測定したデータを取得し、取得した前記データに基づいて所定の演算を行うことにより、前記付加機能を実現する制御を行い、
前記既存機能を実現する制御はエンジンを制御して運転操作を支援する制御であって、
前記付加機能を得るために必要である前記付加装置が、前記既存機能を変更するための切換装置として機能する、乗り物。 - 前記変更制御部は、前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、前記付加装置接続前には変更不可能であった既存装置を用いて得られる既存機能を変更可能に制御を行う、請求項1に記載の乗り物。
- 前記変更制御部は、付加装置接続前に比べて運転操作の支援の態様を任意に選択できるように構成されている、請求項1又は2に記載の乗り物。
- 前記運転操作の支援の態様には、クイックシフト機能を有効にするか否か、アンチロックブレーキ機能を有効にするか否か、及びステアリングダンパの相対減衰率のうち少なくとも1つが含まれる、請求項3に記載の乗り物。
- 前記既存装置には、駆動装置、制動装置、緩衝装置、操舵装置、及び動力伝達装置のうち少なくとも1つが含まれる、請求項4に記載の乗り物。
- 前記運転操作の支援の態様を表示するメータユニットと、
前記メータユニットに接続され、前記メータユニットに表示された前記運転操作の支援の態様を確認しながら操作することにより、前記運転操作の支援の態様の変更が可能である操作部と、をさらに備える、請求項3に記載の乗り物。 - 前記制御装置は、前記付加装置が前記制御装置に接続されており前記既存機能が変更された状態で電源が切断され、その後電源が再投入されたとき前記既存機能を変更前の状態に戻す、請求項1又は2に記載の乗り物。
- 前記制御装置は、前記既存機能が変更された状態で走行が行われた後、走行停止状態が所定時間経過すると、前記既存機能を前記付加装置が前記制御装置に接続されていないときの状態に戻す、請求項1又は2に記載の乗り物。
- 既存装置が乗り物本体に設けられ、前記乗り物本体の運動状態に関するデータの測定が可能である付加装置が前記乗り物本体に着脱可能である乗り物の制御方法であって、
前記付加装置が前記乗り物本体に装着されていると判定したとき、前記付加装置を用いて得られる付加機能を実現する制御を行うとともに、前記既存装置を用いて得られる前記付加装置が測定したデータと無関係な既存機能を付加装置接続前に比べて変更可能に制御を行い、
前記既存機能を付加装置接続前に比べて変更可能に制御を行うにあたり、付加装置接続前における既存機能の設定と、付加装置接続前における既存機能の設定とは異なる設定と、を選択可能とし、
前記付加機能を実現する制御を行うにあたり、前記付加装置が測定したデータを取得し、取得した前記データに基づいて所定の演算を行い、
前記既存機能を実現する制御はエンジンを制御して運転操作を支援する制御であって、
前記付加機能を得るために必要である前記付加装置を、前記既存機能を変更するための切換装置として機能させる、制御方法。 - 前記付加装置は、前記乗り物本体に関するデータの測定が可能であって、
前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、前記付加装置が測定したデータを取得し、取得した前記データに基づいて所定の演算を行うことにより、前記付加機能を実現する制御を行う、請求項9に記載の制御方法。 - 前記付加装置が前記制御装置に接続されていると判定したとき、前記付加装置接続前には変更不可能であった既存装置を用いて得られる既存機能を変更可能に制御を行う、請求項9又は10に記載の制御方法。
Applications Claiming Priority (3)
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