JP7041106B2 - 鞍乗型車両及び車速推定装置 - Google Patents

Description

本発明はウィリー中の鞍乗型車両の車速推定技術に関する。

鞍乗型車両の車速を推定する技術として、前輪の車輪速度や車体の加速度から車速を導出する技術が知られている（特許文献１）。推測された車速は駆動源（例えばエンジン）の制御等に用いられる。

特開平６－１２２３号公報

駆動力が高い鞍乗型車両は、前輪を浮かしたウィリー走行が可能である。ウィリー走行中、前輪の車輪速度は車速に対応せずに低下する。したがって、前輪の車輪速度を基準とした車速の推定方法ではウィリー走行中及びウィリー走行後の車速の推定精度が低下する。その対策として、ウィリー走行の開始の前後で車速の推定方法を切り替えることが考えられる。しかし、ウィリー走行の開始から鞍乗型車両の制御ユニットがウィリー走行の開始を認識するまでタイムラグが生じる場合があり、ウィリー走行の開始に対して推定方法の切り替えが遅れる結果、車速の推定精度が低下する場合がある。

本発明の目的は、ウィリー走行中の車速の推定精度を向上することにある。

本発明によれば、
鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両の加速度を検知する加速度検知手段と、
前記鞍乗型車両のピッチ角速度を検知する角速度検知手段と、
前輪の回転量を検知する回転量検知手段と、
前記加速度検知手段及び前記角速度検知手段の検知結果に基づいて、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を所定の周期で演算する加速度演算手段と、
前記鞍乗型車両の車速を前記所定の周期で演算する車速演算手段と、を備え、
前記車速演算手段は、前記車速を、
前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合、前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて演算した車速とし、
前記鞍乗型車両が通常走行状態にある場合、複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度とに基づいて演算した車速とする、
ことを特徴とする鞍乗型車両が提供される。

また、本発明によれば、
鞍乗型車両の車速推定装置であって、
前記鞍乗型車両の加速度及びピッチ角速度を取得し、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を演算する加速度演算手段と、
前記鞍乗型車両の前輪の回転量を取得し、前記鞍乗型車両の車速を周期的に演算する車速演算手段と、を備え、
前記車速演算手段は、
前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合は、
前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて車速を演算し、かつ、
前記ウィリー走行状態と区別された後の初回の演算においては、前記前回の車速の演算結果として、前記ウィリー走行状態前の通常走行状態と推定される所定時間前の前記回転量に基づく車速と、該所定時間中に前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づく車速の演算結果を用いる、
ことを特徴とする車速推定装置が提供される。

本発明によれば、ウィリー走行中の車速の推定精度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両の側面図。 図１の鞍乗型車両の正面図。 図１の鞍乗型車両の制御装置のブロック図。 走行状態の種類の説明図。 走行状態の移行条件の説明図。 （Ａ）は加速度演算方法の説明図、（Ｂ）はタイムラグの説明図。 （Ａ）は車速推定処理のフローチャート、（Ｂ）は履歴情報の更新の説明図。 （Ａ）は加速度演算・更新処理のフローチャート、（Ｂ）は履歴情報の更新の説明図。 （Ａ）は車速演算処理のフローチャート、（Ｂ）は車速ＶＮの演算方法の説明図。 Ｖ演算処理のフローチャート。 （Ａ）はエンジン停止処理のフローチャート、（Ｂ）は計時処理のフローチャート、（Ｃ）は転倒判定処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、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はなく、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。

＜１．鞍乗型車両の概略＞
図１は本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両１００（以下単に車両１００という）の側面図（右側面図）、図２は車両１００の正面図である。図１および図２は車両１００が垂直姿勢で起立した状態での側面図および正面図を示している。本実施形態の車両１００は、前輪１０１と後輪１０２とを備えた自動二輪車である。図中、矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは車両１００の前後方向（全長方向）、左右方向（車幅方向）及び上下方向を示す。各方向Ｘ、Ｙ、Ｚは車両１００を基準とした座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸方向である。車両１００を基準とした座標系は、地表を基準とした絶対座標系と区別される。

車両１００は、その骨格をなす車体フレーム１０３を備える。車体フレーム１０３には後輪１０２を駆動するパワーユニット１０４が支持されている。パワーユニット１０４はエンジン１０４ａ（例えば多気筒の４サイクルエンジン）と、エンジン１０４ａの出力を変速する変速機１０４ｂとを備え、変速機１０４ｂの出力がチェーン伝動機構により後輪１０２に伝達される。パワーユニット１０４はエンジン１０４ａに代えて電動モータであってもよい。エンジン１０４ａの上方には、エンジン１０４ａに供給される燃料を収容した燃料タンク１０６が設けられている。エンジン１０４ａの排気部から排出される燃焼ガスはマフラ１０７から排気される。

車体フレーム１０３の後部には、ライダが着座するシート１０８を支持するシートフレーム１０３ａが連結されている。車体フレーム１０３の後部にはスイングアーム１０９が揺動自在に支持されており、スイングアーム１０９には後輪１０２が回転自在に支持されている。車体フレーム１０３の前部にはヘッドパイプが設けられており、ヘッドパイプには一対のフロントフォーク１１０が操舵自在に支持されている。一対のフロントフォーク１１０には前輪１０１が回転自在に支持されている。一対のフロントフォーク１１０の上端部には前輪１０１を操舵するセパレート式の左右のハンドル１１１が設けられており、ハンドル１１１はライダが把持するグリップ１１１ａを備えている。左右のハンドル１１１は、車両正面視で車幅方向外側に向かって下方へ傾斜するように配置されており、ライダが前傾姿勢で搭乗し易い配置とされている。

車両１００は制動装置１１２、１１３を備える。制動装置１１２は、前輪１０１の制動装置であり、前輪１０１に設けられたブレーキディスク１１２ａとフロントフォーク１１０に支持されたブレーキキャリパ１１２ｂとを含む。右側のハンドル１１１にはブレーキキャリパ１１２ｂを操作するブレーキレバー１１４ａが設けられている。左側のハンドル１１１には変速機１０４ｂのクラッチを操作するクラッチレバー１１４ｂが設けられている。

制動装置１１３は、後輪１０２の制動装置であり、後輪１０２に設けられたブレーキディスク１１３ａとスイングアーム１０９に支持されたブレーキキャリパ１１３ｂとを含む。車両１００の右側部にはブレーキキャリパ１１３ｂを操作するブレーキペダル１１５が設けられている。車両１００の左右側部には、それぞれライダが脚部を載置するステップ１１６が設けられており、右側のステップ１１６の近傍にはブレーキペダル１１５が配置され、左側のステップ１１６の近傍には不図示のシフトペダルが配置されている。

車両１００は慣性センサユニット１０を備える。本実施形態ではシート１０８の下方に慣性センサユニット１０が配置されている。フロントフォーク１１０には前輪１０１の回転量を検知する回転量センサ１１がブラケットを介して支持されている。回転量センサ１１が単位時間あたりに計測した前輪１０１の回転量から車両１００の車速を演算することができる。スイングアーム１０９には後輪１０２の回転量を検知する回転量センサ１２がブラケットを介して支持されている。

＜制御装置＞
図３は車両１００が備える制御装置（ＥＣＵ）１のブロック図であり、本実施形態においては主として車両１００の車速推定を行う装置である。制御装置１は、処理部２と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部３と、外部デバイスと処理部２との信号の送受信を中継するインタフェース部４と、を含む。処理部２は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部３に記憶されたプログラムを実行し、後述する車速の推定に関する処理等を行う。記憶部３には、処理部２が実行するプログラムの他、各種のデータが格納される。各種のデータには、後述するＶＦ履歴情報３ａ、加速度履歴情報３ｂ、ＶＮ履歴情報３ｃ、Ｖ履歴情報３ｄ、走行状態情報３ｅを含む。

制御装置１には、慣性センサユニット１０、前輪１０１の回転量センサ１１、後輪１０２の回転量センサ１２の各検知結果が入力される。また、制御装置１はエンジン１０４ａの緊急停止制御を実行可能である。慣性センサユニット１０は車両１００の挙動を検知するセンサユニットである。本実施形態の場合、慣性センサユニット１０は、車両１００のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各加速度を検知する加速度センサ１０ａ～１０ｃと、車両１００のロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の各角速度を検知する角速度センサ１０ｄ～１０ｆを含む。

＜２．車速の推定＞
車両１００の車速の推定方法について説明する。車両１００の車速は、前輪１０１の回転量センサ１１や後輪１０２の回転量センサ１２の検知結果から演算可能であるが、本実施形態では比較的滑りの少ない前輪１０１の回転量センサ１１の検知結果を基本として車速を推定する。但し、車両１００が前輪１０１を浮かしたウィリー走行をしている場合、前輪１０１の回転速度は車両１００の車速に対応した回転速度よりも低くなる。したがって、本実施形態では車両１００の走行状態に応じて車速の推定方式を切り替える。図４は本実施形態における走行状態の種類を示す図である。各走行状態は、車速の推定方式を切り替えるために区別される状態と言うこともできる。

本実施形態の場合、走行状態は、通常走行状態、ウィリー走行状態、過渡状態、復帰状態の４種類に定義される。通常走行状態とは、前輪１０１と後輪１０２とが接地して車両１００が走行していると推定される状態である。ウィリー走行状態とは、前輪１０１を浮かして車両１００が走行していると推定される状態である。過渡状態とは、ウィリー走行状態が終了し、前輪１０１が着地した直後の過渡状態（未だ前輪の回転速度と車速との間に隔たりがある状態）と推定される状態である。復帰状態とは、過渡状態から通常走行状態へ移行する間の状態である。なお、本実施形態では走行状態を４種類に定義したが、例えば、通常走行状態とウィリー走行状態の２種類に定義することも可能である。

本実施形態の場合、車速の推定方式は、通常走行状態、ウィリー走行状態及び過渡状態、復帰状態に対応した３種類の推定方式に区別される。説明の便宜上、通常走行状態で演算される車速をＶＮ、ウィリー走行状態及び過渡状態で演算される車速をＶＷ、復帰状態で演算される車速をＶＲと表し、最終的に車両１００の車速として決定された車速をＶで表す。各推定方式の詳細は後述する。また、前輪１０１の回転量センサ１１の検知結果に基づく車速（＝回転量／検知周期×単位換算係数）をＶＦと表す。単位換算係数とは、例えば、秒→時間、ｍ→ｋｍの換算など、単位を所定の単位に合わせるための係数である。

図５は、走行状態間の移行条件を示す説明図である。車両１００の走行状態は走行状態情報３ｅの現在の走行状態を設定し、所定周期で更新することで管理される。通常走行状態が設定されている状態で、車両１００がウィリーしていると判定されるとウィリー走行状態が設定される。ウィリー走行状態が設定されている状態で、車両１００のウィリーが終了したと判定されると過渡状態が設定される。過渡状態が設定されている状態で、車両１００がウィリーしていると判定されるとウィリー走行状態が再び設定される。

過渡状態が設定されている状態で、ウィリーしていると判定されることなく規定時間（例えば数秒）が経過すると復帰状態が設定される。復帰状態が設定されている状態で、車両１００がウィリーしていると判定されるとウィリー走行状態が再び設定される。復帰状態が設定されている状態で、車速ＶＲ≦車速ＶＮと判定されると通常走行状態が設定される。

＜加速度の演算＞
本実施形態の場合、車速ＶＮ、ＶＷの演算に際し、車両１００の進行方向の加速度（走行路面方向の加速度）を必要とする。そこで、その演算方法の例について図６（Ａ）を参照して説明する。なお、車両１００の進行方向の加速度をＡと表す。

図６（Ａ）は水平面ＨＰに対して角度θｒだけ下り傾斜の走行路面ＲＤを車両１００がウィリー走行している状態を例示している。走行路面ＲＤと車両１００のＸ軸のなす角度（対路面ピッチ角）はθｖである。θｖ＝θｖ’－θｒで演算される。θｖ’、θｒは、反時計回りの方向を正として、それぞれ、ウィリー中の角速度センサ１０ｅの検知結果を積分値、ウィリー前の角速度センサ１０ｅの検知結果の積分値から得られる。

車両１００のＸ方向、Ｚ方向の各加速度は加速度センサ１０ａ、１０ｃの検知結果から得られる。車両１００のＸ方向、Ｚ方向の各加速度を、Ａｘ、Ａｚとし、重力加速度をＧとすると（いずれも矢印方向を正とする）、加速度Ａは、Ａｘ、Ａｚの走行路面ＲＤ方向の成分から、
Ａ＝（Ａｘ－Ｇ・sinθｖ’）×cosθｖ－（Ａｚ－Ｇ・cosθｖ’）×sinθｖ （式１）
と表すことができる。なお、車両１００が通常走行（ウィリーしていない）ときの加速度Ａも、同じ式で演算される（θｖ’＝θｒ、θｖ＝０）。

＜ウィリー中の車速演算の問題点＞
上記のようにウィリー中の加速度Ａが算出できるので、ウィリー開始時の初速が特定できれば、ウィリー中の車速は、
車速＝初速＋加速度Ａ×時間
で演算可能である。しかし、初速の演算に課題がある。例えば、初速を前輪１０１の回転量センサ１１の検知結果に基づく車速ＶＦで得る場合を想定する。ウィリー開始を正確に特定できればよいがウィリー開始と判定するまでに、処理上或いは判定確定上のタイムラグが生じ得る。この場合、初速を車速ＶＦで得るとウィリー中の車速Ｖの推定精度が低下する。図６（Ｂ）はその説明図である。

図示の例では、車両１００が実際にウィリーを開始してからＴ時間後に、ウィリーしたことが判定され、走行状態の区別が通常走行状態からウィリー走行状態に更新された例を示している。実際にウィリーを開始してからＴ時間後に演算された車速ＶＦは、前輪１０１が浮き上がって回転速度が低下している状況で算出された車速であるため、車両１００の実際の初速と異なっている可能性がある。かといって、ウィリー開始タイミングを正確に特定することは容易ではない。

そこで、本実施形態では、通常走行状態における車速ＶＮを、走行状態の区別が通常走行状態からウィリー走行状態に更新されたタイミングよりも、Ｔ時間以上前に演算された車速ＶＦと、その間の加速度Ａとから演算する。これにより、ウィリー開始時の初速をより正確に推定でき、車速Ｖの推定精度を向上できる。以下、具体的な処理例を説明する。

＜車速推定処理例＞
図７（Ａ）は処理部２が実行する車速推定処理の例を示すフローチャートである。同図の処理は所定の周期（時間ｔとする）で繰り返し実行される。Ｓ１ではセンサ１０～１２の検知結果が取得される。Ｓ２ではＳ１で取得された前輪１０１の回転量センサ１１の検知結果に基づき、車速ＶＦが演算される。また、記憶部３に記憶されているＶＦ履歴情報３ａを更新する。図７（Ｂ）は更新態様の説明図である。ＶＦ履歴情報３ａは過去１９演算周期分の車速ＶＦの演算結果を保持している。ＶＦ履歴情報３ａの添え字は、車速ＶＦの古さを示している。ＶＦ０は最新の車速ＶＦの演算結果を示す。ＶＦ１９は最古（１９周期前）の車速ＶＦの演算結果を示す。Ｓ２の処理では、記憶されているＶＦ０～ＶＦ１８の値を、ＶＦ１～ＶＦ１９の値にシフトし、今回演算した車速ＶＦをＶＦ０に格納する。

図７（Ａ）に戻り、Ｓ３では加速度Ａが演算される。また、加速度履歴情報３ｂが更新される。図８（Ａ）はＳ３の処理例を示すフローチャートである。この処理例は図６（Ａ）を参照して説明した加速度Ａの演算処理に関する。

Ｓ１１ではＳ１で取得された角速度センサ１０ｅの検知結果により角度θｖ’を更新する。角度θｖ’の値は記憶部３の所定の記憶エリアに格納される。Ｓ１２では公知の手法により、車両１００がウィリー状態か否かが判定される。判定例としては、例えば、回転量センサ１１、１２の検知結果に基づく前輪１０１と後輪１０２との回転差と閾値との比較、エンジン１０４ａの稼働状態（高出力状態か否か）、加速度センサ１０ａの検知結果と閾値との比較、等を挙げることができる。

Ｓ１３では、Ｓ１２の判定結果により処理が分岐される。ウィリー状態と判定された場合はＳ１５へ進み、ウィリー状態ではないと判定された場合はＳ１４へ進む。Ｓ１４ではＳ１で取得された角速度センサ１０ｅの検知結果により角度θｒを更新する。角度θｒの値は記憶部３の所定の記憶エリアに格納される。なお、ウィリー状態であると判定された場合は角度θｒを更新しないことで、図６（Ａ）で説明した角度θｒと角度θｖ’との区別が可能となる。

Ｓ１４では、角度θｖ’、角度θｒから角度θｖを演算する。Ｓ１６では重力補正値が演算される。これは上記式１の、Ｇ・ｓｉｎθｖ’、Ｇ・ｃｏｓθｖ’の値である。Ｓ１７では、Ｓ１で取得された加速度センサ１０ａ、１０ｃの検知結果、Ｓ１５の角度θｖの演算結果、Ｓ１６の重力補正値の演算結果から、上記式１によって加速度Ａを演算する。

Ｓ１８では記憶部３に記憶されている加速度履歴情報３ｂを更新する。図８（Ｂ）は更新態様の説明図である。加速度履歴情報３ｂは過去１９演算周期分の加速度Ａの演算結果を保持している。加速度履歴情報３ｂの添え字は、加速度Ａの古さを示している。Ａ０は最新の加速度Ａの演算結果を示す。Ａ１９は最古（１９周期前）の加速度Ａの演算結果を示す。Ｓ１８の処理では、記憶されているＡ０～Ａ１８の値を、Ａ１～Ａ１９の値にシフトし、今回演算した加速度ＡをＡ０に格納する。

図７（Ａ）に戻り、Ｓ４では走行状態区別処理が実行される。ここでは、図５を参照して説明した移行条件にしたがって走行状態が区別され、区別結果が現在の走行状態の種類を示す情報として記憶部３の走行状態情報３ｅに格納される。Ｓ５では車速演算処理が実行される。図９はそのフローチャートである。

Ｓ２１ではＶＮ履歴情報３ｃが更新される。車速ＶＮは最新の値（ＶＮ０）と、１演算周期前の値（ＶＮ１）とが保持される。Ｓ２１では、記憶されているＶＮ０の値を、ＶＮ１にシフトする。Ｓ２２では車速ＶＮが演算される。車速ＶＮは現在の走行状態の種類に関わらず、毎周期演算される、前輪基準の車速である。車速ＶＮは、
ＶＮ＝（Ａ０＋Ａ１＋・・・＋Ａ１８＋Ａ１９）×時間ｔ×単位換算係数＋ＶＦ１９ （式２）
で演算される。この演算は図９（Ｂ）に模式的に示すように加速度履歴情報３ｂと、ＶＦ履歴情報３ａに基づき実行される。ＶＦ１９は、１９演算周期前に演算された、前輪１０１の回転量に基づく車速の演算結果である（Ｓ２）。そして、この１９演算周期における各加速度Ａ（つまり、Ａ０～Ａ１９）に演算周期の時間ｔを乗算し、単位換算を行うことで、現在の車速ＶＮが導出される。ここで、図６（Ｂ）における時間Ｔと、演算周期の時間ｔとの関係は、Ｔ＜１９×ｔの関係にある。これにより、車両１００が実際にウィリーを開始する前の、比較的精度の高い前輪１０１の回転量の検知結果から、ウィリー開始直後の車速ＶＮを推定できたことになる。

なお、ここでは、Ｔ＜１９×ｔの関係を例示したが、演算周期の回数は１９に限られず、時間Ｔ、ｔによって適宜選択される。時間ｔが相対的に長ければ、少ない演算周期の回数が採用される。時間Ｔは実験走行等により特定される。例えば、５０ｍｓｅｃ～５００ｍｓｅｃの範囲内の時間が想定される。演算周期の回数は固定値でも可変値でもよく、走行状況に応じて回数が多くされたり、短くされてもよい。要するに演算周期の回数×ｔが、時間Ｔを上回ればよい。

図９（Ａ）に戻り、Ｓ２３ではＶ履歴情報３ｄが更新される。車速Ｖは最新の値（Ｖ０）と、１演算周期前の値（Ｖ１）とが保持される。Ｓ２４では、車速Ｖの演算処理が実行される。図１０はそのフローチャートである。Ｓ３１では走行状態情報３ｅを参照して現在の走行状態が通常走行状態か否かが判定される。通常走行状態である場合はＳ３２へ進み、通常走行状態でない場合はＳ３３へ進む。Ｓ３２では車速Ｖ（Ｖ０）が車速ＶＮ（ＶＮ０）に決定される。

Ｓ３３では走行状態情報３ｅを参照して現在の走行状態がウィリー走行状態又は過渡状態か否かが判定される。ウィリー走行状態又は過渡状態である場合はＳ３４へ進み、そうでない場合（復帰状態の場合）はＳ３７へ進む。Ｓ３４では車速ＶＷが演算される。車速ＶＷは、加速度Ａ０と、１演算周期前の車速Ｖ（Ｖ１）から、
ＶＷ＝Ａ０×時間ｔ×単位換算係数＋Ｖ１ （式３）
で演算される。

ここで、車両１００の走行状態が通常走行状態からウィリー走行状態へ移行した直後の初回の車速ＶＷの演算において、車速Ｖ１は車速ＶＦ１である。車速ＶＦは、上記の通り、１９演算周期前に演算された前輪１０１の回転量に基づく車速の演算結果を基にしているので、図６（Ｂ）の時間Ｔの間に検知された前輪１０１の回転量に基づく車速が、車速ＶＷの演算に用いられることを回避することができ、ウィリー走行中の車速の推定精度を向上することができる。

Ｓ３５では、Ｓ３５で演算された車速ＶＷと、車速ＶＮ（ＶＮ０）とが比較される。前輪１０１が浮いた状態ではＶＷ＞ＶＮの関係にあるはずであり、ＶＷ≦ＶＮの関係にある場合には、現実にはウィリーが終了して車両１００が安定して両輪が接地した状態にある場合がある。そこで、ＶＷ≦ＶＮの関係にある場合は例外的にＳ３２へ進み、車速Ｖ（Ｖ０）が車速ＶＮ（ＶＮ０）に決定される。一方、ＶＷ≦ＶＮの関係にない場合はＳ３６へ進み、車速Ｖ（Ｖ０）がＳ３４で演算した車速ＶＷに決定される。

Ｓ３７では車速ＶＲが演算される。車速ＶＲは、１演算周期前の車速Ｖ（Ｖ１）と、最新の車速ＶＮ（ＶＮ０）と、１演算周期前の車速ＶＮ（ＶＮ１）と、定数Ｃから、
ＶＲ＝Ｖ１－Ｃ＋（ＶＮ０－ＶＮ１） （式４）
で演算される。

車速ＶＷと車速ＶＮとには、大きな差が生じている場合も予想される。復帰状態では、車速Ｖが急激に変化することを防止し、徐々に通常走行状態での車速ＶＮに近づくように車速Ｖを調整する。Ｓ３８では、Ｓ３７で演算された車速ＶＲと、車速ＶＮ（ＶＮ０）とが比較される。ＶＲ≦ＶＮの関係にある場合には、現実にはウィリーが終了して車両１００が安定して両輪が接地した状態にある場合がある。そこで、ＶＷ≦ＶＮの関係にある場合は例外的にＳ３９を経てＳ３２へ進み、車速Ｖ（Ｖ０）が車速ＶＮ（ＶＮ０）に決定される。一方、ＶＲ≦ＶＮの関係にない場合はＳ４０へ進み、車速Ｖ（Ｖ０）がＳ３７で演算した車速ＶＲに決定される。

なお、Ｓ３９では走行状態を復帰状態から通常走行状態へ移行させるフラグがＯＮとされる。このフラグがＯＮとなっている場合、次の演算周期のＳ４において、走行状態が通常走行状態に設定され、フラグはＯＦＦとされる。

＜３．転倒の検知＞
車両１００が転倒した際、エンジン１０４ａは即座に停止されることが望ましい。本実施形態では、加速度センサ１０ｂ、１０ｃの検知結果を用いて車両１００の転倒を判定し、エンジン１０４ａを停止させる処理例について説明する。図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）は処理部２が実行する処理例を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

Ｓ４１では転倒フラグが１か否かが判定される。転倒フラグは記憶部３の所定の記録エリアに格納されるフラグであって、図１１（Ｃ）の処理による車両１００の転倒の有無の判定結果を示し、１は転倒、０は非転倒を示す。転倒フラグが１の場合はＳ４２へ進み、０の場合は処理を終了する。Ｓ４２ではエンジン１０４ａを停止する。例えば、点火カット或いは燃料カットである。

図１１（Ｂ）は、図１１（Ｃ）の処理で用いるタイマＴＭの計時処理（ダウンカウント処理）の例を示すフローチャートである。Ｓ５１でタイマＴＭのカウント値が一つ減算されて処理が終了する。

図１１（Ｃ）は転倒判定処理の例を示すフローチャートである。Ｓ６１では加速度センサ１０ｂ、１０ｃの検知結果が取得される。Ｓ６２では加速度センサ１０ｂの検知結果（Ｙ軸方向の加速度。絶対値。）が閾値以上であるか否かが判定される。Ｙ軸方向の加速度が閾値以上であると判定された場合、車両１００が転倒した可能性があるとみなしてＳ６６へ進み、閾値未満であると判定された場合、Ｓ６３へ進む。

Ｓ６３では加速度センサ１０ｃの検知結果（Ｚ軸方向の加速度。上向きが正。）が閾値以下であるか否かが判定される。Ｚ軸方向の加速度が閾値以下であると判定された場合、車両１００が転倒した可能性があるとみなしてＳ６６へ進み、閾値を超えていると判定された場合、転倒していないとみなしてＳ６４へ進む。

Ｓ６４ではタイマＴＭに初期値（例えば数百ミリ秒から数秒相当の範囲内の値）をセットする。図１１（Ｂ）の計時処理がやり直しになる。Ｓ６５では転倒フラグを０にセットする。

Ｓ６６ではタイマＴＭのカウント値が０以下か否かが判定される。カウント値が０以下の場合、タイマＴＭの計時時間にわたってＹ軸方向の加速度又はＺ軸方向の加速度から転倒の可能性がある状態が継続していたことになる。よって、車両１００の転倒発生を確定してＳ６７へ進む。カウント値が０を超える場合、転倒発生の確定までには至らずＳ６５へ進む。Ｓ６７では転倒フラグを１にセットする。本実施形態では、このように、Ｙ軸とＺ軸の各加速度を参照して転倒の発生を判定するため、判定精度を向上できる。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は、少なくとも以下の鞍乗型車両及び車速推定装置を開示する。

１．上記実施形態の鞍乗型車両(100)は
前記鞍乗型車両の加速度を検知する加速度検知手段(10)と、
前記鞍乗型車両のピッチ角速度を検知する角速度検知手段(10)と、
前輪の回転量を検知する回転量検知手段(11)と、
前記加速度検知手段及び前記角速度検知手段の検知結果に基づいて、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を所定の周期で演算する加速度演算手段(2,S3)と、
前記鞍乗型車両の車速(V)を前記所定の周期で演算する車速演算手段(2,S5)と、を備え、
前記車速演算手段(2,S5)は、前記車速(V)を、
前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合、前回の車速の演算結果(V1)と、前記加速度演算手段が演算した加速度(A0)とに基づいて演算した車速(VW)とし(S34,S36)、
前記鞍乗型車両が通常走行状態にある場合、複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速(VF19)と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度(A0-A19)とに基づいて演算した車速(VN)とする(S22,S32)。
この実施形態によれば、実際にウィリーが開始される前の前記回転量検知手段の検知結果から演算された車速が、ウィリー走行状態での初回の演算に用いられるため、ウィリー走行中の車速の推定精度を向上することができる。

２．上記実施形態の鞍乗型車両(100)では、
前記車速演算手段(2,S5)は、
前記複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度とに基づく車速(VN)を、前輪基準の車速として前記走行状態に関わらず前記所定の周期で演算し(S22)、
前記車速演算手段は、前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合、
前回の車速の演算結果(V1)と、前記加速度演算手段が演算した加速度(A0)とに基づいて演算した車速(VW)が前記前輪基準の車速(VN0)を超えない場合は、前記前輪基準の車速を今回の車速の演算結果とする(S35,S32)。
この実施形態によれば、前記ウィリー走行状態にあると区別されていても、実際にはウィリー走行が終了している場合に、前記前輪基準の車速が採用されることで、車速の推定精度を向上できる。

３．上記実施形態の鞍乗型車両(100)では、
前記鞍乗型車両の走行状態を、前記通常走行状態と、前記ウィリー走行状態と、ウィリー走行終了直後の過渡状態過渡状態から前記通常走行状態へ移行する間の復帰状態と定義した場合に、
前記車速演算手段は、
前記鞍乗型車両が前記ウィリー走行状態又は前記過渡状態にある場合、前回の車速の演算結果(V1)と、前記加速度演算手段が演算した加速度(A0)とに基づいて車速を演算する。
この実施形態によれば、ウィリー終了直後の不安定な状況下においてはウィリー走行中と同じ推定方式を採用することで、車速の推定精度を向上できる。

４．上記実施形態の鞍乗型車両(100)では、
前記車速演算手段は、
前記複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速(VF19)と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度(A0-A19)とに基づく車速を、前輪基準の車速として前記走行状態に関わらず前記所定の周期で演算し、
前記車速演算手段は、前記鞍乗型車両が前記復帰状態にある場合、
前回の車速の演算結果(V1)と、今回と前回の前記前輪基準の車速の差(VN0-VN1)とに基づいて、今回の車速(V0)を演算する。
この実施形態によれば、前記走行状態が前記通常走行状態に戻る際に、車速の推定結果が急激に変化することを防止することができる。

５．上記実施形態の鞍乗型車両(100)では、
前記鞍乗型車両の走行状態を前記所定の周期で区別する区別手段(2,S4)を備え、
前記区別手段は、
前回の前記走行状態を前記通常走行状態と区別したことを条件として、今回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態に区別可能であり、
前回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態と区別したことを条件として、今回の前記走行状態を前記過渡状態に区別可能であり、
前回の前記走行状態を前記過渡状態と区別した場合に、今回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態又は前記復帰状態に区別可能であり、
前回の前記走行状態を前記復帰状態と区別した場合に、今回の前記走行状態を前記通常走行状態又は前記ウィリー走行状態に区別可能であり、
前回の前記走行状態を前記過渡状態と区別した場合において、今回の前記走行状態を前記復帰状態に区別する条件が所定の時間の経過である。
この実施形態によれば、前記走行状態の種類を、車速の推定に適した条件で移行させることができ、車速の推定精度を向上できる。

６．上記実施形態の鞍乗型車両(100)は、
前記回転量検知手段の検知結果に基づく前記複数周期分の車速(VF0-VF19)と、前記加速度演算手段が演算した前記複数周期分の前記加速度(A0-A19)とを記憶する記憶手段(3)を備える。
この実施形態によれば、過去の車速や加速度を速やかに取得することができる。

７．上記実施形態の鞍乗型車両(100)では、
前記加速度検知手段(10)は、前記鞍乗型車両の前後方向の加速度を検知するセンサ(10a)と、上下方向の加速度を検知するセンサ(10c)と、を備え、
前記加速度演算手段は、前記角速度検知手段の検知結果に基づいて、走行路面に対する前記鞍乗型車両のピッチ角(θv)を演算し、該ピッチ角に基づく前記前後方向の加速度(Ax)と前記上下方向の加速度(Az)の走行路面方向の成分により、前記進行方向の加速度(A)を演算する。
この実施形態によれば、前記鞍乗型車両の前後と上下の加速度の検知結果を用いることで、前記車両の進行方向の加速度の演算精度を向上できる。

８．上記実施形態の鞍乗型車両(100)は、
前記角速度検知手段の検知結果に基づいて前記走行路面の勾配(θr)を前記所定の周期で演算して更新する勾配演算手段(2,S14)を備え、
前記勾配演算手段は、前記鞍乗型車両がウィリー中である場合、前記勾配を更新しない(S13,S14)。
この実施形態によれば、共通の前記角速度検知手段によって、走行路面の勾配と、走行路面に対する前記鞍乗型車両のピッチ角の双方を特定することができる。

９．上記実施形態の車速推定装置(1)は、
前記鞍乗型車両の加速度及びピッチ角速度を取得し、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を演算する加速度演算手段(2,S3)と、
前記鞍乗型車両の前輪の回転量を取得し、前記鞍乗型車両の車速を周期的に演算する車速演算手段(2,S5)と、を備え、
前記車速演算手段は、
前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合は、
前回の車速の演算結果(V1)と、前記加速度演算手段が演算した加速度(A0)とに基づいて車速を演算し(VW)、かつ、
初回の演算においては、前記前回の車速の演算結果として、所定時間前の前記回転量に基づく車速(VF19)と、該所定時間中に前記加速度演算手段が演算した加速度(A0-A19)とに基づく車速の演算結果(VN1)を用いる。
この実施形態によれば、実際にウィリーが開始される前の前記回転量から演算された車速が、ウィリー走行状態と区別された後の初回の演算に用いられるため、ウィリー走行中の車速の推定精度を向上することができる。

以上、発明の実施形態について説明したが、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 制御装置、１０ 慣性センサユニット、１１ 回転量センサ、１００ 鞍乗型車両

Claims (9)

1. 鞍乗型車両であって、
   前記鞍乗型車両の加速度を検知する加速度検知手段と、
   前記鞍乗型車両のピッチ角速度を検知する角速度検知手段と、
   前輪の回転量を検知する回転量検知手段と、
   前記加速度検知手段及び前記角速度検知手段の検知結果に基づいて、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を所定の周期で演算する加速度演算手段と、
   前記鞍乗型車両の車速を前記所定の周期で演算する車速演算手段と、を備え、
   前記車速演算手段は、前記車速を、
   前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合、前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて演算した車速とし、
   前記鞍乗型車両が通常走行状態にある場合、複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度とに基づいて演算した車速とする、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
   前記車速演算手段は、
   前記複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度とに基づく車速を、前輪基準の車速として前記鞍乗型車両の走行状態に関わらず前記所定の周期で演算し、
   前記車速演算手段は、前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合、
   前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて演算した車速が前記前輪基準の車速を超えない場合は、前記前輪基準の車速を今回の車速の演算結果とする、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
3. 請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
   前記鞍乗型車両の走行状態を、前記通常走行状態と、前記ウィリー走行状態と、ウィリー走行終了直後の過渡状態から前記通常走行状態へ移行する間の復帰状態と定義した場合に、
   前記車速演算手段は、
   前記鞍乗型車両が前記ウィリー走行状態又は前記過渡状態にある場合、前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて車速を演算する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
4. 請求項３に記載の鞍乗型車両であって、
   前記車速演算手段は、
   前記複数周期前の前記回転量検知手段の検知結果に基づく車速と、該複数周期中に前記加速度演算手段が演算した各加速度とに基づく車速を、前輪基準の車速として前記走行状態に関わらず前記所定の周期で演算し、
   前記車速演算手段は、前記鞍乗型車両が前記復帰状態にある場合、
   前回の車速の演算結果と、今回と前回の前記前輪基準の車速の差とに基づいて、今回の車速を演算する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
5. 請求項３又は請求項４に記載の鞍乗型車両であって、
   前記鞍乗型車両の走行状態を前記所定の周期で区別する区別手段を備え、
   前記区別手段は、
   前回の前記走行状態を前記通常走行状態と区別したことを条件として、今回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態に区別可能であり、
   前回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態と区別したことを条件として、今回の前記走行状態を前記過渡状態に区別可能であり、
   前回の前記走行状態を前記過渡状態と区別した場合に、今回の前記走行状態を前記ウィリー走行状態又は前記復帰状態に区別可能であり、
   前回の前記走行状態を前記復帰状態と区別した場合に、今回の前記走行状態を前記通常走行状態又は前記ウィリー走行状態に区別可能であり、
   前回の前記走行状態を前記過渡状態と区別した場合において、今回の前記走行状態を前記復帰状態に区別する条件が所定の時間の経過である、
   ことを特徴とする、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
6. 請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
   前記回転量検知手段の検知結果に基づく前記複数周期分の車速と、前記加速度演算手段が演算した前記複数周期分の前記加速度とを記憶する記憶手段を備える、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
7. 請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
   前記加速度検知手段は、前記鞍乗型車両の前後方向の加速度を検知するセンサと、上下方向の加速度を検知するセンサと、を備え、
   前記加速度演算手段は、前記角速度検知手段の検知結果に基づいて、走行路面に対する前記鞍乗型車両のピッチ角を演算し、該ピッチ角に基づく前記前後方向の加速度と前記上下方向の加速度の走行路面方向の成分により、前記進行方向の加速度を演算する、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
8. 請求項７に記載の鞍乗型車両であって、
   前記角速度検知手段の検知結果に基づいて前記走行路面の勾配を前記所定の周期で演算して更新する勾配演算手段を備え、
   前記勾配演算手段は、前記鞍乗型車両がウィリー中である場合、前記勾配を更新しない、
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
9. 鞍乗型車両の車速推定装置であって、
   前記鞍乗型車両の加速度及びピッチ角速度を取得し、前記鞍乗型車両の進行方向の加速度を演算する加速度演算手段と、
   前記鞍乗型車両の前輪の回転量を取得し、前記鞍乗型車両の車速を周期的に演算する車速演算手段と、を備え、
   前記車速演算手段は、
   前記鞍乗型車両がウィリー走行状態にある場合は、
   前回の車速の演算結果と、前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づいて車速を演算し、かつ、
   前記ウィリー走行状態と区別された後の初回の演算においては、前記前回の車速の演算結果として、前記ウィリー走行状態前の通常走行状態と推定される所定時間前の前記回転量に基づく車速と、該所定時間中に前記加速度演算手段が演算した加速度とに基づく車速の演算結果を用いる、
   ことを特徴とする車速推定装置。

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