JP7284283B2 - 鞍乗型車両の車両情報報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型車両の車両情報報知装置に係り、特に、携帯端末に内蔵されるセンサの出力信号を利用した鞍乗型車両の車両情報報知装置に関する。

従来から、各種のセンサを用いて、車両の車体挙動を検出する技術が知られている。

特許文献１には、四輪車に取り付けた携帯端末に内蔵される加速度センサの出力信号に基づいて、四輪車の車体挙動を検出するようにした運転特性診断装置が開示されている。

特許第５９９０５５３号公報

ここで、前輪ブレーキおよび後輪ブレーキを別々に操作する自動二輪車等の鞍乗型車両においては、前輪ブレーキと後輪ブレーキの操作配分が運転技術の１つの判断要素となることがある。しかし、特許文献１の技術は、携帯端末を用いて四輪車の車体挙動を検出するものであり、携帯端末を用いて鞍乗型車両の前後ブレーキの操作配分を推定検知して運転者に報知することに関しては検討されていなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、携帯端末を用いて鞍乗型車両の前後ブレーキの操作配分を推定検知できる鞍乗型車両の車両情報報知装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、車両挙動を測定するセンサ（６５）の出力情報に基づいて鞍乗型車両（１）の車両情報を運転者に報知する鞍乗型車両の車両情報報知装置において、前記センサ（６５）は、前記鞍乗型車両（１）の車幅方向中央に固定されている点に第１の特徴がある。

また、前記センサ（６５）が、携帯端末（６０）に内蔵されており、前記センサ（６５）によって検出されたピッチング方向の角度（θ）に基づいて、前記鞍乗型車両（１）の前輪ブレーキ（ＢＦ）と後輪ブレーキ（ＢＲ）との操作配分（Ｒ）を推定検知する制御部（６３）を具備し、前記制御部（６３）は、前記推定検知された操作配分（Ｒ）を前記運転者に報知する点に第２の特徴がある。

また、前記センサ（６５）が、角速度センサまたはジャイロセンサである点に第３の特徴がある。

また、前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記携帯端末（６０）の表示部（６１）またはスピーカ（６２）によって行われる点に第４の特徴がある。

また、前記鞍乗型車両（１）に、前記携帯端末（６０）と無線通信を行う車両側通信部（７０）が設けられており、前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記鞍乗型車両（１）のメータ装置（８）によって行われる点に第５の特徴がある。

さらに、前記操作配分（Ｒ）の報知が、理想的な操作配分を得るために必要な操作のアドバイスを含む点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、車両挙動を測定するセンサ（６５）の出力情報に基づいて鞍乗型車両（１）の車両情報を運転者に報知する鞍乗型車両の車両情報報知装置において、前記センサ（６５）は、前記鞍乗型車両（１）の車幅方向中央に固定されているので、鞍乗型車両が、車体をバンクさせてコーナリングする２輪車または３輪車であっても、車両挙動としてのピッチング方向の角度を精度よく検出できる。

第２の特徴によれば、前記センサ（６５）が、携帯端末（６０）に内蔵されており、前記センサ（６５）によって検出されたピッチング方向の角度（θ）に基づいて、前記鞍乗型車両（１）の前輪ブレーキ（ＢＦ）と後輪ブレーキ（ＢＲ）との操作配分（Ｒ）を推定検知する制御部（６３）を具備し、前記制御部（６３）は、前記推定検知された操作配分（Ｒ）を前記運転者に報知するので、高価なセンサを予め車体に備えることなく、携帯端末に内蔵されている角速度センサの出力信号に基づいて、前輪ブレーキと後輪ブレーキとの操作配分を推定検知して運転者に報知することが可能となる。これにより、運転者が、自らのブレーキ技能を客観的に把握することができ、運転技術の向上をサポートすることができる。

第３の特徴によれば、前記センサ（６５）が、角速度センサまたはジャイロセンサであるので、特別に高価なセンサを用いることなく鞍乗型車両のピッチング方向の角度を精度よく検出できる。

第４の特徴によれば、前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記携帯端末（６０）の表示部（６１）またはスピーカ（６２）によって行われるので、鞍乗型車両に携帯端末を取り付けるだけで、前輪ブレーキと後輪ブレーキとの操作配分を運転者に報知することが可能となる。

第５の特徴によれば、前記鞍乗型車両（１）に、前記携帯端末（６０）と無線通信を行う車両側通信部（７０）が設けられており、前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記鞍乗型車両（１）のメータ装置（８）によって行われるので、運転者から最も見やすい位置にあるメータ装置を用いて、前輪ブレーキと後輪ブレーキとの前後配分を運転者に効果的に報知することが可能となる。

第６の特徴によれば、前記操作配分（Ｒ）の報知が、理想的な操作配分を得るために必要な操作のアドバイスを含むので、例えば、前後ブレーキの操作配分を報知するだけでなく、「もう少し後輪ブレーキを強くかけましょう」等のアドバイスを行うことで、理想的な操作配分を得るために必要な操作を認識することが容易となる。

本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両としての自動二輪車の左側面図である。 運転者の目線から見た自動二輪車の一部拡大図である。 鞍乗型車両の車両情報報知装置の全体構成を示すブロック図である。 自動二輪車の車体に生じる減速度と時間との関係を示すグラフである。 制御部に格納される操作配分導出マップである。 理想的な操作配分を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両としての自動二輪車１の左側面図である。また、図２は運転者の目線から見た自動二輪車１の一部拡大図である。

鞍乗型車両としての自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ５から車体後方下方に延びる左右一対のメインパイプ３を有する。メインパイプ３の後端下部には、スイングアーム２３を揺動自在に軸支するピボット２１が設けられた左右一対のピボットプレート２０が連結されている。ヘッドパイプ５には、ステアリングステム（不図示）が回転自在に軸支されており、ステアリングステムの上下には、左右一対のフロントフォーク１７を支持するトップブリッジ７およびボトムブリッジ１５が固定されている。トップブリッジ７には操向ハンドル６が取り付けられている。

フロントフォーク１７の下端部には、前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。前輪ＷＦには、前輪ＷＦの回転を制動する前輪ブレーキＢＦが取り付けられている。フロントフォーク１７には、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１６が支持される。車体フレーム２の下方には、並列４気筒の４サイクルエンジンと変速機とを一体に構成したパワーユニットＰが吊り下げられている。ピボット２１に揺動自在に軸支されるスイングアーム２３は、リヤクッション３２によって車体フレーム２に吊り下げられている。

パワーユニットＰの回転駆動力は、ドライブチェーン２２を介して後輪ＷＲに伝達される。後輪ＷＲの車幅方向右側には、後輪ＷＲの回転を制動する後輪ブレーキＢＲが取り付けられている。スイングアーム２３の上部には、ドライブチェーン２２の上方を覆うチェーンカバー３５が取り付けられている。パワーユニットＰの燃焼ガスは、車幅方向右側のマフラ２４に導かれる。

車体フレーム２の上部には、燃料タンク４が配設されている。燃料タンク４の上面には、携帯端末としてのスマートフォン６０がステー部材を介して着脱可能に固定されている。燃料タンク４の後部には、リヤフレーム２５に支持される前側シート３１が配設されている。前側シート３１の後方には、後側シート３０およびテールライト２８を支持するシートカウル２９が配設されている。シートカウル２９の下方には、左右一対の後側フラッシャランプ２７を支持するリヤフェンダ２６が取り付けられている。

ヘッドパイプ５の前方には、防風スクリーン９およびバックミラー１０を支持するセンタカウル１２が配設されている。センタカウル１２の下部には、左右一対のヘッドライト１４が配設されており、ヘッドライト１４の車幅方向外側には、左右一対のフロントカウル１３が配設されている。フロントカウル１３の下部には、左右一対のサイドカウル１８が連結されており、サイドカウル１８の下部には、パワーユニットＰの下部を覆うアンダカウル１９が連結されている。

センタカウル１２およびフロントカウル１３の背面側には、メータ装置８が配設されており、メータ装置８の車幅方向外側には、左右一対の前側フラッシャランプ１１が配設されている。

フロントフォーク１７の上端を支持するトップブリッジ７の中央には、ステアリングステムの上端に締結されるステムナット３３が配設されており、ステムナット３３の前方には、イグニッションスイッチのキーシリンダ３４が配設されている。燃料タンク４の上面にステー部材６０ａを介して固定されるスマートフォン６０は、車体平面視で、車幅方向中央の車体中心線Ｃに重なる位置に配設されている。スマートフォン６０を支持するステー部材６０ａは、スマートフォン６０の角度を任意に調整できるように構成される。

本発明に係る鞍乗型車両の車両情報報知装置は、燃料タンク４に固定されたスマートフォン６０に内蔵される角速度センサの出力信号に基づいて、前輪ブレーキＢＦと後輪ブレーキＢＲとの操作配分を乗員に報知できる点に特徴がある。なお、スマートフォン６０の固定場所は、燃料タンク４に限られず、ステムナット３３の上部等としてもよい。

図３は、鞍乗型車両の車両情報報知装置の全体構成を示すブロック図である。携帯端末としてのスマートフォン６０には、角速度センサ６５および制御部６３が含まれている。角速度センサ６５および制御部６３は、市販の状態のスマートフォン６０に装備されているものであり、制御部６３は、専用アプリケーションのインストール等によって本願発明に係る車両情報報知装置としての機能を発揮できるようになる。

制御部６３には、前輪ブレーキＢＦと後輪ブレーキＢＲとの操作配分Ｒを導出する操作配分導出部６４が設けられている。操作配分Ｒは、例えば、「前輪７０：後輪３０」等の情報である。本実施形態では、ブレーキ操作に伴って生じる車体のピッチング方向の角度（ピッチ角θ）を角速度センサ６５によって検出し、このピッチ角θに基づいて前輪ブレーキＢＦと後輪ブレーキＢＲとの操作配分Ｒを推定検知して、運転者に報知するように構成されている。

操作配分導出部６４は、予め定められたデータマップとしての操作配分導出マップ６４ａに対して、加速度センサ６７によって検出される減速度Ｇと、角速度センサ６５によって検出されるピッチ角θとを入力することで、操作配分Ｒを導出する。加速度センサ６７も、市販状態のスマートフォン６０に装備されているものである。

制御部６３は、導出された操作配分Ｒを、スマートフォン６０の画面である表示部６１やスピーカ６２を介して運転者に報知する。このとき、導出された操作配分Ｒを報知するのみでなく、理想的な操作配分を得るために必要な操作のアドバイスを行うことが可能である。例えば、表示部６１において、操作配分Ｒを「現在の操作配分＝前輪９０：後輪１０」と表示する一方、スピーカ６２によって「もう少し後輪ブレーキを強くかけましょう」等のアドバイスを出力することができる。これにより、理想的な操作配分Ｒに近づけるために必要な操作を認識することが容易となる。

スマートフォン６０には、外部と無線通信を行う通信制御部６６が設けられている。ここで、自動二輪車には、排気量や重量のほか、レーサータイプやスポーツタイプ、オフロードタイプやクルーザータイプなどの種々の態様があり、それぞれ、前後の重量配分やブレーキシステムの作動特性、減速時のサスペンションの伸縮量等が異なっている。すなわち、同じ運転者が前後ブレーキを同じ感覚で操作しても、生じるピッチ角θおよび減速度Ｇが車両の態様によって異なる可能性がある。この課題に対しては、操作配分Ｒの導出時に車両の態様を加味することで、操作配分Ｒの導出精度を高めることができる。本実施形態では、通信制御部６６によってインターネット１００等の外部情報源と接続し、車両の特性情報をダウンロードして、操作配分Ｒの導出時に加味できるように構成されている。この車両の特性情報は、スマートフォン６０のインターフェイスを用いて入力してもよい。

また、通信制御部６６は、自動二輪車１の車両側通信部７０との無線通信も可能に構成されている。これにより、スマートフォン６０の制御部６３で推定検知された操作配分Ｒやアドバイスを、車両側制御部７１を介して自動二輪車１のメータ装置８やスピーカ７２に出力することができる。その結果、運転者から最も見やすい位置にあるメータ装置８を用いて、操作配分Ｒやアドバイスを運転者に効果的に報知することが可能となる。なお、メータ装置８とスマートフォン６０の表示部６１に異なる情報を表示してもよい。

図４は、自動二輪車１の車体に生じる減速度Ｇと時間ｔとの関係を示すグラフである。時刻ｔ＝０では、自動二輪車１が一定速度で走行中であり、時刻ｔ１において、スロットルオフ操作に伴って減速度Ｇが第１閾値Ｌ１（例えば、０．０５Ｇ）に達している。制御部６３は、減速度Ｇが第１閾値Ｌ１に達したことで、運転者がブレーキ操作の準備を開始したと判断して、ブレーキ候補期間Ｔの開始点と認識することができる。

次に、時刻ｔ２では、ブレーキ操作に伴う減速度Ｇが高まって第２閾値Ｌ２（例えば、０．３Ｇ）に達する。制御部６３は、減速度Ｇが第２閾値Ｌ２に達したことで、運転者がブレーキ操作を行っていると判断し、減速度Ｇと、角速度センサ６５によって検出されるピッチ角θとに基づいて、前後ブレーキの操作配分Ｒの導出を開始する。このとき、ブレーキ操作の継続時間が１秒に満たないときは、操作配分Ｒの導出を中止できる。

時刻ｔ３では、減速度Ｇがゼロ（第３閾値Ｌ３）に達することで、制御部６３が、ブレーキ操作が終了したと判定する。これに伴い、ブレーキ候補期間Ｔも終了したと判定する。制御部６３による操作配分Ｒおよびアドバイスの報知は、ブレーキ操作中の時刻ｔ２～ｔ３の間でリアルタイムに行うことができる。また、停車時において、過去のブレーキ操作を振り返って操作配分Ｒおよびアドバイスの報知を行ってもよい。この報知は、運転者の任意の操作に応じて行ったり、予め行った設定に基づいて自動的に実行することができる。操作配分Ｒの報知は、１回のブレーキ操作の間の変化を認識できるように構成したり、特にアドバイスが必要な部分をピックアップして報知する等の種々の応用変形が可能である。

図５は、制御部６３に格納される操作配分導出マップ６４ａである。本実施形態では、減速度Ｇおよびピッチ角θに基づいて前輪のブレーキ配分を導出するデータマップとされ、制御部６３は、導出された前輪のブレーキ配分に基づいて後輪のブレーキ配分を算出し、「前輪７０：後輪３０」等の操作配分Ｒを運転者に報知する。

この図の例では、例えば、減速度Ｇが０．３２以上かつ０．３４未満のときに、ピッチ角θが０．５度以上１．０度未満であると、前輪ブレーキ配分が区分Ｂ２であるとして、操作配分Ｒの算出（Ｂ２：（１００－Ｂ２））が実行される。このデータマップでは、ピッチ角θが大きいほど前輪ブレーキ配分が大きくなるように設定されており、前輪ブレーキ配分の各値は、実車を用いた実験等で求めることができる。

図６は、理想的な操作配分を示すグラフである。このグラフは、実車を用いた実験等で導かれた一例である。理想的な操作配分は、車速、減速度、車両の重量や寸法、前後重量配分、前後クッションユニットの特性、タイヤや路面の状態等に影響されて変化するものであるが、概ね、以下のような性質を有する。

前輪制動力Ｎｆ１に対する後輪制動力Ｎｒ１が示すように、前輪制動力Ｎｆが比較的小さい範囲では、理想的な後輪制動力Ｎｒもリニアに上昇するが、Ｎｆ２，Ｎｒ２が示すように、前輪制動力Ｎｆが中程度となるにつれて後輪制動力Ｎｒの上昇は緩やかになり、さらに、Ｎｆ３，Ｎｒ３が示すように、前輪制動力Ｎｆが最大値に近づくにつれて後輪制動力Ｎｒはやや減少傾向となる。

本実施形態では、操作配分導出マップ６６によって推測検知された操作配分Ｒを、このグラフに示す理想的な操作配分と比較して、理想的な操作配分に近づけるようにアドバイスを行うことを可能としている。

なお、自動二輪車の形態、携帯端末の形状や構造、加速度センサや角速度センサの形状や構造、データマップの態様等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、携帯端末をスマートフォンとしたが、通信機能を有するタブレットや携帯電話としてもよい。また、車両のピッチ角を検出するセンサは、角速度センサに限られず、ジャイロセンサとしてもよい。本発明に係る車両情報報知装置は、電動車両を含む鞍乗型の三輪車や四輪車等の各種車両に適用することが可能である。

１…自動二輪車（鞍乗型車両）、８…メータ装置、６０…スマートフォン（携帯端末）、６１…表示部、６２…スピーカ、６３…制御部、６４…操作配分導出部、６４ａ…操作配分導出マップ、６５…角速度センサ（センサ）、６７…加速度センサ、７０…車両側通信部、ＢＦ…前輪ブレーキ、ＢＲ…後輪ブレーキ、Ｒ…操作配分、θ…ピッチ角度（ピッチング方向の角度）

Claims (4)

1. 車両挙動を測定するセンサ（６５）の出力情報に基づいて鞍乗型車両（１）の車両情報を運転者に報知する鞍乗型車両の車両情報報知装置において、
   前記センサ（６５）は、前記鞍乗型車両（１）の車幅方向中央に固定されており、
   前記センサ（６５）が、携帯端末（６０）に内蔵されており、
   前記センサ（６５）によって検出されたピッチング方向の角度（θ）に基づいて、前記鞍乗型車両（１）の前輪ブレーキ（ＢＦ）と後輪ブレーキ（ＢＲ）との操作配分（Ｒ）を推定検知する制御部（６３）を具備し、
   前記制御部（６３）は、前記推定検知された操作配分（Ｒ）を前記運転者に報知し、
   前記センサ（６５）が、角速度センサまたはジャイロセンサであり、
   前記携帯端末（６０）に加速度センサ（６７）が内蔵されており、
   前記制御部（６３）は、前記センサ（６５）で検知されたピッチング方向の角度（θ）と、前記加速度センサ（６７）で検知された減速度（Ｇ）に基づいて前記操作配分（Ｒ）を推定検知することを特徴とする鞍乗型車両の車両情報報知装置。
2. 前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記携帯端末（６０）の表示部（６１）またはスピーカ（６２）によって行われることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の車両情報報知装置。
3. 前記鞍乗型車両（１）に、前記携帯端末（６０）と無線通信を行う車両側通信部（７０）が設けられており、
   前記操作配分（Ｒ）の報知が、前記鞍乗型車両（１）のメータ装置（８）によって行われることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の車両情報報知装置。
4. 前記操作配分（Ｒ）の報知が、理想的な操作配分を得るために必要な操作のアドバイスを含むことを特徴とする請求項２または３に記載の鞍乗型車両の車両情報報知装置。

Images