JP7223514B2 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

この開示は、サスペンションの減衰特性を適切に制御することができる制御装置及び制御方法に関する。

従来、モータサイクル等の車両のサスペンションの減衰特性を制御する制御装置がある。また、このような制御装置として、例えば、特許文献１に開示されているように、路面状況に応じてサスペンションの減衰特性を制御するものがある。

特開平５－３３８５７７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術等の従来の技術では、サスペンションの減衰特性を適切に制御することが十分であるとは言えず、サスペンションの減衰特性をより適切に制御することが望ましいと考えられる。例えば、特許文献１に開示されている技術によれば、サスペンションのストローク量を検出するストロークセンサの検出値に基づいて路面状況が予測され、予測結果に基づいてサスペンションの減衰特性が制御される。

このように、ストロークセンサの検出値等の振動信号を利用することによって、例えば、路面の周波数推定値（換言すると、路面の単位長さに含まれる凹凸の数に相当する空間周波数の推定値）等の路面形状に関するパラメータを推定することができる。この場合、従来の技術では、例えば振動信号に対して高速フーリエ変換を施すことにより、上記パラメータの推定が実現される。しかしながら、高速フーリエ変換等を用いる従来の方法では、計算負荷が高くなり、さらに、処理時間が長くなる傾向があった。それにより、サスペンションの減衰特性を適切に制御することが困難となる場合があった。

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、サスペンションの減衰特性を適切に制御す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。

本発明に係る制御装置は、車両のサスペンションの減衰特性を制御する制御部を備える制御装置であって、前記制御部は、前記車両の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成し、前記複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定し、前記パラメータに基づいて前記サスペンションの減衰特性を変更する。

本発明に係る制御方法は、車両のサスペンションの減衰特性を制御する制御方法であって、前記車両の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成するステップと、前記複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定するステップと、前記パラメータに基づいて前記サスペンションの減衰特性を変更するステップと、を備えている。

本発明に係る制御装置及び制御方法では、車両の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタが並列に施されることにより複数のバンドパス信号が生成される。また、複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理が行われることにより路面形状に関するパラメータが推定される。また、上記パラメータに基づいてサスペンションの減衰特性が変更される。それにより、上記パラメータを推定するための処理における計算負荷及び処理時間を低減することができる。よって、サスペンションの減衰特性を適切に制御することができる。

本発明の第１の実施形態に係る制御装置が搭載されるモータサイクルの概略構成を示す模式図である。 サスペンションの減衰特性について説明するための説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。 振動信号に対してバンドパスフィルタが施されることにより生成されるバンドパス信号について説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明に係る制御装置について、図面を用いて説明する。なお、以下では、二輪のモータサイクルに用いられる制御装置について説明しているが、本発明に係る制御装置は、二輪のモータサイクル以外の車両（例えば、三輪のモータサイクル、バギー車、自転車等の他の鞍乗り型車両又は四輪の車両等）に用いられるものであってもよい。なお、鞍乗り型車両は、ドライバが跨って乗車する車両を意味する。

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。

＜第１の実施形態＞
図１～図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る制御装置３０について説明する。

［モータサイクルの構成］
図１～図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る制御装置３０が搭載されるモータサイクル１００の構成について説明する。

図１は、制御装置３０が搭載されるモータサイクル１００の概略構成を示す模式図である。図２は、サスペンションの減衰特性について説明するための説明図である。図３は、制御装置３０の機能構成の一例を示すブロック図である。

図１に示されるように、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、フロントサスペンション５と、リアサスペンション６と、制御装置（ＥＣＵ）３０とを備える。また、モータサイクル１００は、フロントストロークセンサ７１と、リアストロークセンサ７２とを備える。モータサイクル１００は、エンジン又はモータ等の動力源を備えており、動力源から出力される動力を用いて走行する。

フロントサスペンション５及びリアサスペンション６は、モータサイクル１００のサスペンションの一例に相当し、胴体１と車輪との間に介在する。具体的には、フロントサスペンション５は、ハンドル２と前輪３とを接続するフロントフォーク７に設けられ、当該フロントサスペンション５の軸方向に沿って伸縮可能になっている。また、リアサスペンション６は、胴体１に搖動可能に支持され後輪４を旋回自在に保持するスイングアーム８と胴体１とを接続し、当該リアサスペンション６の軸方向に沿って伸縮可能になっている。

モータサイクル１００のサスペンションは、具体的には、バネ及びダンパを備えている。当該バネ及び当該ダンパがサスペンションの軸方向に沿って伸縮することによって、路面からの振動が吸収され、モータサイクル１００の車体に振動が伝達されることが抑制される。サスペンションのダンパ内に形成されている作動油の流路には、サスペンションの減衰特性（具体的には、各サスペンションのストローク速度に対する減衰力の特性）を制御するための制御弁が設けられている。当該制御弁の動作が制御装置３０により制御されることによって、サスペンション（具体的には、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６）の減衰特性が制御されるようになっている。

サスペンションの減衰力は、具体的には、ストローク速度の正負（つまり、サスペンションのストロークする方向）に応じた方向に生じる。また、サスペンションの減衰力の大きさ（絶対値）は、ストローク速度の大きさ（絶対値）が大きいほど大きくなる。例えば、図２では、サスペンションの減衰特性として、減衰特性Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が例示されている。なお、図２では、横軸をストローク速度Ｖとし、縦軸を減衰力Ｆとして、各減衰特性が示されている。図２に示されるように、同一のストローク速度について生じる減衰力の大きさは、減衰特性Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の順に順次小さくなっている。ゆえに、例えば、サスペンションの減衰特性を減衰特性Ｃ２から減衰特性Ｃ１に変更することによって、サスペンションの減衰力を強くすることができる。一方、サスペンションの減衰特性を減衰特性Ｃ２から減衰特性Ｃ３に変更することによって、サスペンションの減衰力を弱くすることができる。なお、図２では、理解を容易にするために、３つの減衰特性が離散的に示されているが、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性は、具体的には、連続的に変更可能になっている。

フロントストロークセンサ７１は、フロントサスペンション５のストローク量を検出し、検出結果を出力する。フロントストロークセンサ７１が、フロントサスペンション５のストローク量に実質的に換算可能な他の物理量（例えば、フロントサスペンション５のストローク加速度又はフロントサスペンション５に掛かる力等）を検出するものであってもよい。フロントストロークセンサ７１は、例えば、フロントサスペンション５に設けられている。

リアストロークセンサ７２は、リアサスペンション６のストローク量を検出し、検出結果を出力する。リアストロークセンサ７２が、リアサスペンション６のストローク量に実質的に換算可能な他の物理量（例えば、リアサスペンション６のストローク加速度又はリアサスペンション６に掛かる力等）を検出するものであってもよい。リアストロークセンサ７２は、例えば、リアサスペンション６に設けられている。

フロントストロークセンサ７１及びリアストロークセンサ７２の検出値は、本発明に係る振動信号の一例に相当する。ここで、振動信号は、路面からモータサイクル１００に入力される振動を示す信号を意味する。

制御装置３０は、モータサイクル１００のサスペンションの減衰特性を制御する装置である。

例えば、制御装置３０の一部又は全ては、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されている。また、例えば、制御装置３０の一部又は全ては、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、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。制御装置３０は、例えば、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３０は、例えば、胴体１に取り付けられている。

図３に示されるように、制御装置３０は、例えば、取得部３１０と、制御部３２０とを含む。

取得部３１０は、モータサイクル１００に搭載されている各装置から出力される情報を取得し、制御部３２０へ出力する。例えば、取得部３１０は、上述した各センサから出力される情報を取得する。

特に、取得部３１０は、モータサイクル１００の走行中に振動信号を取得し、当該振動信号を制御部３２０へ出力する。例えば、取得部３１０は、フロントストロークセンサ７１及びリアストロークセンサ７２の検出値を振動信号としてモータサイクル１００の走行中に取得する。取得部３１０でモータサイクル１００の走行中に取得される振動信号は、制御部３２０が行う処理に用いられる。

制御部３２０は、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を制御する。具体的には、制御部３２０は、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の制御弁の動作を制御することによって、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を制御する。

特に、制御部３２０は、モータサイクル１００の走行中に取得される振動信号に基づいて路面形状に関するパラメータを推定し、当該パラメータに基づいてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を制御する。路面形状に関するパラメータは、モータサイクル１００が走行している路面の形状に関するものであり、例えば、路面の単位長さに含まれる凹凸の数に相当する空間周波数の推定値である周波数推定値又は路面の凹凸の振幅の推定値である振幅推定値を含む。

例えば、制御部３２０は、複数のバンドパスフィルタ部３２１と、統計処理部３２２と、サスペンション制御部３２３とを含む。各バンドパスフィルタ部３２１は、車両の走行中に取得される振動信号に対して他のバンドパスフィルタ部３２１と異なる周波数帯を有するバンドパスフィルタを施す。このように、振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタが並列に施されることにより、複数のバンドパス信号が生成され、統計処理部３２２に出力される。統計処理部３２２は、複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定すし、サスペンション制御部３２３に出力する。例えば、統計処理部３２２は、路面の周波数推定値を上記パラメータとして推定する周波数推定部３２２ａと、路面の振幅推定値を上記パラメータとして推定する振幅推定部３２２ｂとを含む。サスペンション制御部３２３は、上記パラメータに基づいてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更する。

制御装置３０では、制御部３２０によるサスペンションの減衰特性の制御によって、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を適切に制御することが実現される。このような制御部３２０が行うサスペンションの減衰特性の制御に関する処理については、後述にて詳細に説明する。

［制御装置の動作］
図４及び図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る制御装置３０の動作について説明する。

図４は、制御装置３０が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、図４に示される制御フローは、制御装置３０が行う処理のうち制御部３２０が行うサスペンションの減衰特性の制御に関する処理の流れに相当する。また、図４に示される制御フローは、例えば、モータサイクル１００の電源システムの起動後（換言すると、モータサイクル１００の運転開始後）に開始され、予め設定された設定時間間隔で繰り返し行われる。また、図４に示される制御フローが行われている間、取得部３１０は、フロントストロークセンサ７１及びリアストロークセンサ７２の検出値を振動信号として継続して取得する。図４におけるステップＳ５１０及びステップＳ５９０は、制御フローの開始及び終了にそれぞれ対応する。

図４に示される制御フローが開始されると、ステップＳ５１１において、制御部３２０は、モータサイクル１００の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成する。なお、ステップＳ５１１におけるバンドパスフィルタ処理の対象となる振動信号としては、例えば、フロントストロークセンサ７１の検出値及びリアストロークセンサ７２の検出値のいずれか一方のみが用いられてもよく、双方の検出値を合成して得られる信号が用いられてもよい。

具体的には、各バンドパスフィルタ部３２１は、振動信号に対して他のバンドパスフィルタ部３２１と異なる周波数帯を有するバンドパスフィルタを施すことにより、バンドパス信号をそれぞれ生成する。それにより、振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタが並列に施され、複数のバンドパス信号が生成される。

ここで、図５を参照して、各バンドパスフィルタ部３２１により生成されるバンドパス信号について説明する。図５は、振動信号に対してバンドパスフィルタが施されることにより生成されるバンドパス信号について説明するための説明図である。なお、図５では、横軸を周波数ｆとし、縦軸をバンドパス信号の信号値ＳＶとして、バンドパス信号の波形の一例が示されている。

図５に示されているバンドパス信号は、周波数帯の下限周波数がｆ_Ｌであり上限周波数がｆ_Ｈであるバンドパスフィルタを用いるバンドパスフィルタ部３２１によって生成されるバンドパス信号に相当する。上記バンドパスフィルタは、基本的には、下限周波数ｆ_Ｌから上限周波数ｆ_Ｈまでの間の周波数の信号を通過させ、それ以外の周波数の信号を遮断する。ゆえに、振動信号に対して上記バンドパスフィルタを施すことにより生成されるバンドパス信号は、図５に示されるように、主として、下限周波数ｆ_Ｌから上限周波数ｆ_Ｈまでの間の周波数を信号成分として有する。また、このようなバンドパス信号の信号値ＳＶは、例えば、上記バンドパスフィルタの共振周波数ｆ_Ｃの近傍で最大値をとる。以下では、このような信号値ＳＶの最大値を最大信号値ＳＶ_maxと呼ぶ。後述する統計処理部３２２による路面形状に関するパラメータの推定では、例えば、バンドパス信号の最大信号値ＳＶ_maxがバンドパス信号の特徴量として用いられる。

ここで、バンドパス信号の生成に用いられるバンドパスフィルタの種類は、特に限定されないが、計算負荷を低減する観点では、バンドパス信号の生成に用いられるバンドパスフィルタは、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであることが好ましい。

なお、各バンドパスフィルタ部３２１のバンドパスフィルタの周波数帯は、適宜設定され得る。例えば、各バンドパスフィルタの周波数帯の幅は、所謂オクターブ分析において設定されるように対数スケールにおいて互いに同一であってもよく、対数スケールにおいて互い異なっていてもよい。また、例えば、共振周波数ｆ_Ｃの大きさの順に複数のバンドパスフィルタを並べた場合に、隣り合うバンドパスフィルタの周波数帯は、互いに部分的に重複していてもよく、重複していなくてもよい。ゆえに、複数のバンドパスフィルタの周波数帯は、連続していてもよく、不連続であってもよい。

次に、ステップＳ５１３において、制御部３２０は、路面の周波数推定値を路面形状に関するパラメータとして推定する。

具体的には、統計処理部３２２の周波数推定部３２２ａは、各バンドパス信号の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面の周波数推定値を推定する。例えば、周波数推定部３２２ａは、各バンドパスフィルタの周波数帯に対応する指標値を各バンドパス信号の特徴量に応じた重みで重み付け平均することにより路面の周波数推定値を推定する。

例えば、周波数推定部３２２ａは、各バンドパスフィルタの周波数帯に対応する指標値として、バンドパスフィルタの共振周波数ｆ_Ｃを用いる。また、例えば、周波数推定部３２２ａは、バンドパス信号の特徴量として、バンドパス信号の最大信号値ＳＶ_maxを用いる。この場合、周波数推定部３２２ａは、各バンドパスフィルタの周波数帯に対応する指標値としての共振周波数ｆ_Ｃを各バンドパス信号の特徴量としての最大信号値ＳＶ_maxに応じた重みで重み付け平均することにより路面の周波数推定値を推定する。例えば、周波数推定部３２２ａは、Ｎ個のバンドパスフィルタを用いてＮ個のバンドパス信号が生成される場合、下記の式（１）を用いて路面の周波数推定値Ｐ１を推定する。

式（１）において、ｆ_{Ｃ_ｉ}はｉ個目のバンドパスフィルタの共振周波数ｆ_Ｃであり、ＳＶ_{max_ｉ}はｉ個目のバンドパスフィルタを用いて生成されるバンドパス信号の最大信号値ＳＶ_maxである。

なお、上記では、周波数推定値の推定方法の一例を説明したが、周波数推定値の推定方法は上記の例に特に限定されない。例えば、各バンドパスフィルタの周波数帯に対応する指標値として、共振周波数ｆ_Ｃ以外の値（例えば、各バンドパスフィルタの中心周波数等）を用いて周波数推定値を推定してもよい。また、例えば、式（１）の右辺にさらに係数が追加されてもよい。また、例えば、上記の式（１）を用いた重み付け平均による算出方法では、最大信号値ＳＶ_maxそのものが重みとして設定されているが、重みの設定方法は上記の例に限定されない。例えば、一部のバンドパスフィルタの共振周波数ｆ_Ｃについて、最大信号値ＳＶ_maxより大きな値又は小さな値が重みとして設定されるようになっていてもよい。

また、周波数推定部３２２ａは、重み付け平均以外の統計的処理を行うことにより周波数推定値を推定してもよい。例えば、周波数推定部３２２ａは、事前に学習される予測モデルを用いた統計的処理を行うことにより周波数推定値を推定してもよい。事前の学習では、例えば、各バンドパス信号の特徴量と周波数推定値とのペアが多数用意され、用意された多数のペアを用いて各バンドパス信号の特徴量から周波数推定値を予測するための予測モデルが構築される。ゆえに、周波数推定部３２２ａは、このような予測モデルと、各バンドパス信号の特徴量とに基づいて、周波数推定値を推定することができる。

次に、ステップＳ５１５において、制御部３２０は、路面の振幅推定値を路面形状に関するパラメータとして推定する。

具体的には、統計処理部３２２の振幅推定部３２２ｂは、各バンドパス信号の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面の振幅推定値を推定する。例えば、振幅推定部３２２ｂは、各バンドパス信号の特徴量の総和を算出することにより路面の振幅推定値を推定する。

例えば、振幅推定部３２２ｂは、上述した周波数推定値の推定処理と同様に、バンドパス信号の特徴量として、バンドパス信号の最大信号値ＳＶ_maxを用いる。この場合、振幅推定部３２２ｂは、各バンドパス信号の特徴量としての最大信号値ＳＶ_maxの総和を算出することにより路面の振幅推定値を推定する。例えば、振幅推定部３２２ｂは、Ｎ個のバンドパスフィルタを用いてＮ個のバンドパス信号が生成される場合、下記の式（２）を用いて路面の振幅推定値Ｐ２を推定する。

式（２）において、ＳＶ_{max_ｉ}は、上述した式（１）と同様に、ｉ個目のバンドパスフィルタを用いて生成されるバンドパス信号の最大信号値ＳＶ_maxである。

なお、上記では、振幅推定値の推定方法の一例を説明したが、振幅推定値の推定方法は上記の例に特に限定されない。例えば、式（２）の右辺にさらに係数が追加されてもよい。また、振幅推定部３２２ｂは、各バンドパス信号の特徴量の総和を算出すること以外の統計的処理を行うことにより振幅推定値を推定してもよい。例えば、振幅推定部３２２ｂは、周波数推定値の推定処理と同様に、事前に学習される予測モデルを用いた統計的処理を行うことにより振幅推定値を推定してもよい。事前の学習では、例えば、各バンドパス信号の特徴量と振幅推定値とのペアが多数用意され、用意された多数のペアを用いて各バンドパス信号の特徴量から振幅推定値を予測するための予測モデルが構築される。ゆえに、振幅推定部３２２ｂは、このような予測モデルと、各バンドパス信号の特徴量とに基づいて、振幅推定値を推定することができる。

次に、ステップＳ５１７において、制御部３２０は、路面形状に関するパラメータに基づいて、モータサイクル１００のサスペンションの減衰特性を変更する。

具体的には、サスペンション制御部３２３は、統計処理部３２２により推定された路面形状に関するパラメータに基づいて、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更する。

例えば、サスペンション制御部３２３は、路面の周波数推定値が大きいほど、路面の周波数推定値が小さい場合と比較して同一のストローク速度について生じる減衰力の大きさが小さくなるように、サスペンションの減衰特性を変更する。それにより、路面の周波数推定値が大きく、路面が比較的荒れている場合において、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰力を弱くすることができる。また、路面の周波数推定値が小さく、路面が比較的滑らかである場合において、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰力を強くすることができる。ゆえに、モータサイクル１００の姿勢を安定化することができる。

また、例えば、サスペンション制御部３２３は、路面の振幅推定値が大きいほど、路面の振幅推定値が小さい場合と比較して同一のストローク速度について生じる減衰力の大きさが小さくなるように、サスペンションの減衰特性を変更する。それにより、路面の振幅推定値が大きく、路面が比較的荒れている場合において、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰力を弱くすることができる。また、路面の振幅推定値が小さく、路面が比較的滑らかである場合において、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰力を強くすることができる。ゆえに、モータサイクル１００の姿勢を安定化することができる。

なお、サスペンション制御部３２３は、路面の周波数推定値及び路面の振幅推定値の双方に基づいてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更してもよく、路面の周波数推定値及び路面の振幅推定値のいずれか一方に基づいてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更してもよい。また、上記では、路面の周波数推定値又は路面の振幅推定値が大きいほどサスペンションの減衰力が弱くなるようにサスペンションの減衰特性を変更する例について説明したが、路面形状に関するパラメータと変更後の減衰特性との関係性は、上記の例に特に限定されない。

次に、図４に示される制御フローは終了する。

［制御装置の効果］
本発明の第１の実施形態に係る制御装置３０の効果について説明する。

制御装置３０では、制御部３２０は、モータサイクル１００の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成する。そして、制御部３２０は、複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定する。そして、制御部３２０は、路面形状に関するパラメータに基づいてモータサイクル１００のサスペンションの減衰特性を変更する。それにより、高速フーリエ変換等を用いる従来の方法と比較して、路面形状に関するパラメータを推定するための処理における計算負荷及び処理時間を低減することができる。ゆえに、サスペンションの減衰特性の制御において制御装置３０の処理能力が不足することを抑制することができる。また、サスペンションの減衰特性の制御における路面形状の変化に対する応答性を向上させることができる。よって、サスペンションの減衰特性を適切に制御することができる。

好ましくは、制御装置３０では、制御部３２０は、路面の周波数推定値を路面形状に関するパラメータとして推定し、路面の周波数推定値に基づいてモータサイクル１００のサスペンションの減衰特性を変更する。それにより、路面の単位長さに含まれる凹凸の数に相当する空間周波数に応じてモータサイクル１００のサスペンションの減衰特性をより適切に制御することができる。ゆえに、モータサイクル１００の姿勢を適切に安定化することができる。

好ましくは、制御装置３０では、制御部３２０は、複数のバンドパスフィルタの各々の周波数帯に対応する指標値を複数のバンドパス信号の各々の特徴量に応じた重みで重み付け平均することにより路面の周波数推定値を推定する。それにより、複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面の周波数推定値を路面形状に関するパラメータとして推定することを適切に実現することができる。ゆえに、路面形状に関するパラメータとしての路面の周波数推定値を推定するための処理における計算負荷及び処理時間を適切に低減することができる。

好ましくは、制御装置３０では、制御部３２０は、路面の振幅推定値を路面形状に関するパラメータとして推定し、路面の振幅推定値に基づいてモータサイクル１００のサスペンションの減衰特性を変更する。それにより、路面の凹凸の振幅に応じてモータサイクル１００のサスペンションの減衰特性をより適切に制御することができる。ゆえに、モータサイクル１００の姿勢を適切に安定化することができる。

好ましくは、制御装置３０では、制御部３２０は、複数のバンドパス信号の各々の特徴量の総和を算出することにより路面の振幅推定値を推定する。それにより、複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面の振幅推定値を路面形状に関するパラメータとして推定することを適切に実現することができる。ゆえに、路面形状に関するパラメータとしての路面の振幅推定値を推定するための処理における計算負荷及び処理時間を適切に低減することができる。

好ましくは、制御装置３０では、バンドパス信号の生成に用いられるバンドパスフィルタは、ＩＩＲフィルタである。それにより、振動信号からバンドパス信号を生成する処理における計算負荷を低減することができる。ゆえに、路面形状に関するパラメータを推定するための処理における計算負荷をさらに低減することができる。

＜第２の実施形態＞
図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る制御装置４０について説明する。

［モータサイクルの構成］
図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る制御装置４０が搭載されるモータサイクル２００の構成について説明する。

モータサイクル２００は、上述したモータサイクル１００と比較して、制御装置の機能構成について異なる。なお、モータサイクル２００における制御装置４０以外の構成については、上述したモータサイクル１００と共通するので、説明を省略する。

図６は、制御装置４０の機能構成の一例を示すブロック図である。

図６に示されるように、制御装置４０は、例えば、取得部３１０と、制御部４２０とを含む。制御部４２０は、上述した制御装置３０の制御部３２０と比較して、モード設定部４２４をさらに備える。

モード設定部４２４は、サスペンションの減衰特性を特定の目標減衰特性に変更する制御モードを複数のモードの間で切り替えて設定する。複数のモードの間では、目標減衰特性は、互いに異なっている。

具体的には、モード設定部４２４は、サスペンションの減衰特性を第１の減衰特性に変更する第１モードと、サスペンションの減衰特性を第２の減衰特性に変更する第２モードとを切り替えて設定する。第１モードの目標減衰特性である第１の減衰特性及び第２モードの目標減衰特性である第２の減衰特性は、互いに異なっている。ここで、モード設定部４２４は、路面形状に関するパラメータに応じて第１モードと第２モードとを切り替える。

より詳細には、統計処理部３２２により推定された路面形状に関するパラメータがモード設定部４２４に出力され、モード設定部４２４は、当該パラメータに応じて第１モードと第２モードとを切り替える。そして、モード設定部４２４により設定されたサスペンションの減衰特性の制御モードを示す情報はサスペンション制御部３２３に出力され、サスペンション制御部３２３は、設定されたサスペンションの減衰特性の制御モードに応じてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更する。

［制御装置の動作］
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る制御装置４０の動作について説明する。

図７は、制御装置４０が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、図７に示される制御フローは、制御装置４０が行う処理のうち制御部４２０が行うサスペンションの減衰特性の制御に関する処理の流れに相当する。また、図７に示される制御フローは、例えば、モータサイクル２００の電源システムの起動後（換言すると、モータサイクル２００の運転開始後）に開始され、予め設定された設定時間間隔で繰り返し行われる。また、図７に示される制御フローが行われている間、取得部３１０は、フロントストロークセンサ７１及びリアストロークセンサ７２の検出値を振動信号として継続して取得する。図７におけるステップＳ６１０及びステップＳ６９０は、制御フローの開始及び終了にそれぞれ対応する。

なお、以下では、図７を参照して、モード設定部４２４が路面の周波数推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替える例を説明するが、後述するように、モード設定部４２４は路面の振幅推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替えてもよい。

図７に示される制御フローが開始されると、ステップＳ６１１において、制御部４２０は、上述した図４に示される制御フローのステップＳ５１１の処理と同様に、モータサイクル２００の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成する。

次に、ステップＳ６１３において、制御部４２０は、上述した図４に示される制御フローのステップＳ５１３の処理と同様に、路面の周波数推定値を路面形状に関するパラメータとして推定する。

次に、ステップＳ６１５において、モード設定部４２４は、周波数推定値が基準周波数範囲内にあるか否かを判定する。周波数推定値が基準周波数範囲内にあると判定された場合（ステップＳ６１５／ＹＥＳ）、ステップＳ６１７へ進む。一方、周波数推定値が基準周波数範囲内にないと判定された場合（ステップＳ６１５／ＮＯ）、ステップＳ６１９へ進む。

基準周波数範囲は、例えば、サスペンションの減衰特性が第１の減衰特性である場合の方が、サスペンションの減衰特性が第２の減衰特性である場合よりも、モータサイクル２００の姿勢が安定化されやすくなる路面の空間周波数の範囲である。

ステップＳ６１５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ６１７において、モード設定部４２４は、サスペンションの減衰特性の制御モードを第１モードに切り替える。一方、ステップＳ６１５でＮＯと判定された場合、ステップＳ６１９において、モード設定部４２４は、サスペンションの減衰特性の制御モードを第２モードに切り替える。

ステップＳ６１７又はステップＳ６１９の次に、ステップＳ６２１において、サスペンション制御部３２３は、モード設定部４２４により設定されたサスペンションの減衰特性の制御モードに応じてフロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を変更する。

具体的には、サスペンション制御部３２３は、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を、設定された制御モードに対応した目標減衰特性に変更する。例えば、ステップＳ６１５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ６１７においてサスペンションの減衰特性の制御モードが第１モードに切り替えられているので、サスペンション制御部３２３は、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を第１の減衰特性に変更する。一方、ステップＳ６１５でＮＯと判定された場合、ステップＳ６１７においてサスペンションの減衰特性の制御モードが第２モードに切り替えられているので、サスペンション制御部３２３は、フロントサスペンション５及びリアサスペンション６の減衰特性を第２の減衰特性に変更する。

次に、図７に示される制御フローは終了する。

なお、上記では、モード設定部４２４が路面の周波数推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替える例を説明したが、モード設定部４２４は路面の振幅推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替えてもよい。その場合、例えば、モード設定部４２４は、路面の振幅推定値が基準振幅範囲内にあるか否かに応じて第１モードと第２モードとを切り替える。

具体的には、モード設定部４２４は、路面の振幅推定値が基準振幅範囲内にある場合、サスペンションの減衰特性の制御モードを第１モードに切り替える。一方、モード設定部４２４は、路面の振幅推定値が基準振幅範囲内にない場合、サスペンションの減衰特性の制御モードを第２モードに切り替える。基準振幅範囲は、例えば、サスペンションの減衰特性が第１の減衰特性である場合の方が、サスペンションの減衰特性が第２の減衰特性である場合よりも、モータサイクル２００の姿勢が安定化されやすくなる路面の凹凸の振幅の範囲である。

なお、モード設定部４２４は、路面の周波数推定値及び路面の振幅推定値の双方に応じて、第１モードと第２モードとを切り替えてもよい。

また、上記では、図７に示される制御フローを参照してモード設定部４２４が設定可能なサスペンションの減衰特性の制御モードが２個である例を説明したが、設定可能な制御モードは３個以上であってもよい。例えば、モード設定部４２４は、第１モード及び第２モードに加えて、サスペンションの減衰特性を第３の減衰特性に変更する第３モードを、サスペンションの減衰特性の制御モードとして設定可能であってもよい。なお、第３モードの目標減衰特性である第３の減衰特性は、第１の減衰特性及び第２の減衰特性とは異なる減衰特性である。

［制御装置の効果］
本発明の第２の実施形態に係る制御装置４０の効果について説明する。

好ましくは、制御装置４０では、制御部４２０は、モータサイクル２００のサスペンションの減衰特性を第１の減衰特性に変更する第１モードと、モータサイクル２００のサスペンションの減衰特性を第２の減衰特性に変更する第２モードとを切り替えて設定するモード設定部４２４を含む。また、モード設定部４２４は、路面の周波数推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替える。それにより、サスペンションの減衰特性を路面の周波数推定値に応じて段階的に変化させることができる。ゆえに、サスペンションの減衰特性を路面の単位長さに含まれる凹凸の数に相当する空間周波数に応じて適切に制御しつつ、例えば減衰特性を路面の周波数推定値に応じて連続的に変化させる場合と比較して計算負荷をさらに低減することができる。

好ましくは、制御装置４０では、制御部４２０は、モータサイクル２００のサスペンションの減衰特性を第１の減衰特性に変更する第１モードと、モータサイクル２００のサスペンションの減衰特性を第２の減衰特性に変更する第２モードとを切り替えて設定するモード設定部４２４を含む。また、モード設定部４２４は、路面の振幅推定値に応じて第１モードと第２モードとを切り替える。それにより、サスペンションの減衰特性を路面の振幅推定値に応じて段階的に変化させることができる。ゆえに、サスペンションの減衰特性を路面の凹凸の振幅に応じて適切に制御しつつ、例えば減衰特性を路面の振幅推定値に応じて連続的に変化させる場合と比較して計算負荷をさらに低減することができる。

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。

１ 胴体、２ ハンドル、３ 前輪、４ 後輪、５ フロントサスペンション、６ リアサスペンション、７ フロントフォーク、８ スイングアーム、３０ 制御装置、４０ 制御装置、７１ フロントストロークセンサ、７２ リアストロークセンサ、１００ モータサイクル、２００ モータサイクル、３１０ 取得部、３２０ 制御部、３２１ バンドパスフィルタ部、３２２ 統計処理部、３２２ａ 周波数推定部、３２２ｂ 振幅推定部、３２３ サスペンション制御部、４２０ 制御部、４２４ モード設定部。

Claims (8)

1. 車両（１００）のサスペンション（５，６）の減衰特性を制御する制御部（３２０，４２０）を備える制御装置（３０）であって、
   前記制御部（３２０，４２０）は、
   前記車両（１００）の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成し、
   前記複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定し、
   前記パラメータに基づいて前記サスペンション（５，６）の減衰特性を変更し、
   前記制御部（３２０，４２０）は、路面の周波数推定値を前記パラメータとして推定し、前記周波数推定値に基づいて前記サスペンション（５，６）の減衰特性を変更する、
   制御装置。
2. 前記制御部（３２０，４２０）は、前記複数のバンドパスフィルタの各々の周波数帯に対応する指標値を前記特徴量に応じた重みで重み付け平均することにより前記周波数推定値を推定する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部（４２０）は、前記サスペンション（５，６）の減衰特性を第１の減衰特性に変更する第１モードと、前記サスペンション（５，６）の減衰特性を第２の減衰特性に変更する第２モードとを切り替えて設定するモード設定部（４２４）を含み、
   前記モード設定部（４２４）は、前記周波数推定値に応じて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える、
   請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記制御部（３２０，４２０）は、路面の振幅推定値を前記パラメータとして推定し、前記振幅推定値に基づいて前記サスペンション（５，６）の減衰特性を変更する、
   請求項１又は２に記載の制御装置。
5. 前記制御部（３２０，４２０）は、前記複数のバンドパス信号の各々の前記特徴量の総和を算出することにより前記振幅推定値を推定する、
   請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御部（４２０）は、前記サスペンション（５，６）の減衰特性を第１の減衰特性に変更する第１モードと、前記サスペンション（５，６）の減衰特性を第２の減衰特性に変更する第２モードとを切り替えて設定するモード設定部（４２４）を含み、
   前記モード設定部（４２４）は、前記振幅推定値に応じて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える、
   請求項４又は５に記載の制御装置。
7. 前記バンドパスフィルタは、ＩＩＲフィルタである、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 車両（１００）のサスペンション（５，６）の減衰特性を制御する制御方法であって、
   前記車両（１００）の走行中に取得される振動信号に対して互いに異なる周波数帯を有する複数のバンドパスフィルタを並列に施すことにより複数のバンドパス信号を生成するステップ（Ｓ５１１，Ｓ６１１）と、
   前記複数のバンドパス信号の各々の特徴量を用いた統計的処理を行うことにより路面形状に関するパラメータを推定するステップ（Ｓ５１３，Ｓ５１５，Ｓ６１３）と、
   前記パラメータに基づいて前記サスペンション（５，６）の減衰特性を変更するステップ（Ｓ５１７，Ｓ６２１）と、
   を備え、
   前記ステップ（Ｓ５１３，Ｓ５１５，Ｓ６１３）において、前記制御部（３２０，４２０）は、路面の周波数推定値を前記パラメータとして推定し、
   前記ステップ（Ｓ５１７，Ｓ６２１）において、前記周波数推定値に基づいて前記サスペンション（５，６）の減衰特性を変更する、
   制御方法。

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