JP7366281B2 - 二輪車 - Google Patents
二輪車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7366281B2 JP7366281B2 JP2022550590A JP2022550590A JP7366281B2 JP 7366281 B2 JP7366281 B2 JP 7366281B2 JP 2022550590 A JP2022550590 A JP 2022550590A JP 2022550590 A JP2022550590 A JP 2022550590A JP 7366281 B2 JP7366281 B2 JP 7366281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- body frame
- steering
- angle
- information related
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 77
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 39
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 39
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62H—CYCLE STANDS; SUPPORTS OR HOLDERS FOR PARKING OR STORING CYCLES; APPLIANCES PREVENTING OR INDICATING UNAUTHORIZED USE OR THEFT OF CYCLES; LOCKS INTEGRAL WITH CYCLES; DEVICES FOR LEARNING TO RIDE CYCLES
- B62H1/00—Supports or stands forming part of or attached to cycles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
- B62D37/04—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by means of movable masses
- B62D37/06—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by means of movable masses using gyroscopes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
- B62J45/412—Speed sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
- B62J45/415—Inclination sensors
- B62J45/4151—Inclination sensors for sensing lateral inclination of the cycle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
- B62K11/007—Automatic balancing machines with single main ground engaging wheel or coaxial wheels supporting a rider
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/45—Control or actuating devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
- B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Description
二輪車は、車体フレームと、前記車体フレームに対して操舵軸線回りに回転可能で且つフロント車軸線回りに回転可能に且つトレール長が固定されるように支持された1つの前輪と、前記車体フレームに対してリア車軸線回りに回転可能に支持された1つの後輪と、前記車体フレームの車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角に関連する情報を検出するリーン角関連情報検出装置と、前記前輪の前記操舵軸線回りの回転角度である操舵角に関連する情報を検出する操舵角関連情報検出装置と、前記前輪または前記後輪の回転速度に関連する情報を検出する車輪回転速度関連情報検出装置と、前記前輪および前記後輪の少なくとも一方を前記フロント車軸線および前記リア車軸線の少なくとも一方の車軸線回りに正方向および逆方向に回転させる駆動力を、前記前輪および前記後輪の前記少なくとも一方に付与する駆動力付与装置と、前記前輪を前記操舵軸線回りに回転させる操舵力を、前記前輪に付与する操舵力付与装置と、前記車体フレームを自立させるための制御を行う自立制御装置と、を備える二輪車であって、前記自立制御装置は、少なくとも前記二輪車の停止状態および前記二輪車の前記停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させる。
前記自立制御装置は、前記二輪車の前記低速度走行状態から前記停止状態に移行するまでの状態において、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させるように制御する。
前記自立制御装置は、前記二輪車の前記低速度走行状態において、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させるように制御する。
前記自立制御装置は、前記操舵角に関連する情報および前記回転速度に関連する情報を関連付けた操舵角車輪回転速度関連情報を予め記憶し、少なくとも前記二輪車の停止状態および前記二輪車の前記停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報と、予め記憶された前記操舵角車輪回転速度関連情報と、に基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御する。
なお、自立制御装置は、二輪車の低速度走行状態から停止状態に移行するまでの状態において、車輪の回転速度に関連する情報、リーン角に関連する情報、操舵角に関連する情報に加えて、操舵角車輪回転速度関連情報を用いることにより、二輪車の車両前後方向の運動と二輪車の車両左右方向の運動が連成するように駆動力および操舵力を制御してもよい。また、自立制御装置は、二輪車の低速度走行状態において、車輪回転速度に関連する情報、リーン角に関連する情報、操舵角に関連する情報に加えて、操舵角車輪回転速度関連情報を用いることにより、二輪車の車両前後方向の運動と二輪車の車両左右方向の運動が連成するように駆動力および操舵力を制御してもよい。
前記操舵角に関連する情報は、前記前輪の操舵角、前記前輪の操舵角速度、および前記前輪の操舵角加速度の少なくとも1つを含み、前記回転速度に関連する情報は、前記前輪の回転速度、前記前輪の回転加速度、前記前輪の回転角度、前記後輪の回転速度、前記後輪の回転加速度、前記後輪の回転角度、前記二輪車の車速および前記二輪車の車両前後方向の加速度の少なくとも1つを含み、前記リーン角に関連する情報は、前記車体フレームのリーン角、前記車体フレームのリーン角速度、および前記車体フレームのリーン角加速度の少なくとも1つを含む。
本発明および実施の形態において、「二輪車」とは、車体フレームに支持された前輪および後輪を有し、右旋回時に車両右方向に傾斜し、左旋回時に車両左方向に傾斜する車両である。また、本発明および実施の形態における「二輪車」は、車体フレームを自立させるための制御を行う自立制御装置を備える。本発明および実施の形態における「二輪車」は、自立制御装置が車体フレームを自立させる制御を行うときに、ライダーが乗車していてもよいし、乗車していなくてもよい。なお、本発明および実施の形態における「二輪車」は、ライダーが操舵できるステアリングおよびライダーが駆動輪(前輪および後輪の少なくともいずれか)を回転駆動させたり制動させたりできる少なくとも1つの操作子を有しても有さなくてもよい。
本発明および実施の形態における「二輪車の車速」とは、二輪車の車両前後方向の速度である。ここで、二輪車の車両前後方向は車体フレームに固定される方向であり、「二輪車の車速」は、二輪車の車両前後方向の速度である。なお、「二輪車の車速」は、前輪の回転速度、前輪の回転加速度、前輪の回転角度、後輪の回転速度、後輪の回転加速度、後輪の回転角度、および二輪車の車両前後方向の加速度の少なくともいずれかから取得してもよい。なお、「二輪車の車速」は、前輪の回転速度、前輪の回転加速度、前輪の角速度または前輪の角加速度と、操舵角とから取得してもよい。
本発明および実施の形態において、二輪車の「停止状態」とは、二輪車が走行していない状態であり、二輪車が車両前後方向にほとんど移動することがない状態を意味する。二輪車の「停止状態」とは、前輪が正方向に回転する二輪車のわずかな移動と前輪が逆方向に回転する二輪車のわずかな移動を連続またはほぼ連続して行う状態を含む。前輪が正方向に回転する二輪車のわずかな移動と前輪が逆方向に回転する二輪車のわずかな移動を連続またはほぼ連続して行った結果、前輪が正方向に回転する二輪車のわずかな移動と前輪が逆方向に回転する二輪車のわずかな移動を行う前と比べて、前輪および後輪の接地位置が変化しなくてもよく、わずかに変化してもよい。二輪車の「停止状態」とは、前輪が正方向に回転する二輪車のわずかな移動と前輪が逆方向に回転する二輪車のわずかな移動を交互に繰り返す状態を含んでもよい。つまり、二輪車の「停止状態」は、自立制御装置により、前輪および後輪が正回転および逆回転しつつ前輪および後輪の接地位置に留まるように二輪車が制御されて、車体フレームが自立している状態を意味する。
本発明および実施の形態において、二輪車の「低速度走行状態」とは、二輪車が低速度の車速で走行している状態を意味する。二輪車の「低速度走行状態」とは、二輪車が第1の速度以上、第2の速度以下の低速度で移動する状態である。第1の速度は、例えば、1~3km/hである。第1の速度は、例えば、1km/hでもよく、2km/hでもよく、3km/hでもよい。第2の速度は、例えば、10~20km/hである。二輪車の「低速度走行状態」とは、前輪が正方向に回転する状態を含み、前輪が逆方向に回転する状態は含まない。また、二輪車の「低速度走行状態」とは、二輪車が車両前方向に移動する状態を含み、二輪車が車両後方向に移動する状態を含まないものであってもよい。二輪車の「低速度走行状態」とは、加速度の増加と減少を交互に繰り返す状態を含んでもよい。つまり、二輪車の「低速度走行状態」は、自立制御装置により、前輪および後輪が正回転しつつ二輪車が第1の速度以上、第2の速度以下で走行するように二輪車が制御されて、車体フレームが自立している状態を意味する。
本発明および実施の形態において、二輪車の「停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態」とは、二輪車が走行していない状態から第1の速度で移動するまでの状態である。二輪車の「停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態」は、停止状態と低速度走行状態を含まない。二輪車の「停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態」は、二輪車が第1の速度以上で移動する状態、および、前輪が逆方向に回転する状態は含まない。二輪車の「停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態」は二輪車が車両後方向に移動する状態を含まなくてもよい。二輪車の「停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態」とは、加速度の増加と減少を交互に繰り返す状態を含んでもよい。
本発明および実施の形態において、二輪車の「低速度走行状態から停止状態に移行するまでの状態」とは、二輪車が第1の速度で移動する状態から走行していない状態に移行するまでの状態である。二輪車の「低速度走行状態から停止状態に移行するまでの状態」は、停止状態と低速度走行状態を含まない。二輪車の「低速度走行状態から停止状態に移行するまでの状態」は、二輪車が第1の速度以上で進行方向に移動する状態、および、前輪が逆方向に回転する状態は含まない。二輪車の「低速度走行状態から停止状態に移行するまでの状態」は、二輪車が車両後方向に移動する状態を含まなくてもよい。
本発明および実施の形態において、「駆動力付与装置」は、例えば前輪および後輪の少なくとも一方の車軸に取り付けられ、その車軸中心線のまわりに回転駆動するアクチュエータである。このアクチュエータは、例えば、電動モータ、油圧式のアクチュエータまたはエンジンである。「前輪および後輪の少なくとも一方に駆動力を付与する」駆動力付与装置は、前輪のみに駆動力を付与するように構成されていてもよく、後輪のみに駆動力を付与するように構成されていてもよく、前輪と後輪の両方に駆動力を付与するように構成されていてもよい。駆動力付与装置が前輪と後輪の両方に駆動力を付与するように構成されている場合、自立制御装置は、車体フレームを自立させるための制御を行う際に、必ずしも、駆動力付与装置によって前輪および後輪の両方に駆動力を付与しなくてもよい。車体フレームを自立させるための制御において、前輪および後輪の両方に駆動力が付与される場合と、前輪または後輪のみに駆動力が付与される場合があってもよい。車体フレームを自立させるための制御において、前輪および後輪の両方に駆動力が付与されずに、前輪にのみ駆動力が付与される場合と、後輪のみに駆動力が付与される場合があってもよい。
本発明および実施の形態において、「正方向および逆方向に回転させる駆動力を付与する」駆動力付与装置は、正方向に回転させる駆動力と、逆方向に回転させる駆動力のどちらも付与可能な駆動力付与装置を意味する。
以下の説明において、正方向に回転を正回転といい、逆方向に回転を逆回転という場合がある。
本発明および実施の形態において、「操舵力付与装置」は、例えば、前輪を操舵するための駆動力を発生するアクチュエータである。このアクチュエータは、例えば電動モータまたは油圧式のアクチュエータである。
本発明および実施の形態において、「リーン角関連情報検出装置」は、例えば、ロール角センサ、ヨー角センサおよびピッチ角センサを含むIMU(慣性計測装置:Inertial Measurement Unit)である。または、「リーン角関連情報検出装置」は、例えば、ロール角センサである。または、「リーン角関連情報検出装置」は、例えば、加速度センサとジャイロセンサである。または、「リーン角関連情報検出装置」は、例えば、GNSS衛星から受信した電波を利用して二輪車の車両前後方向および車両左右方向の移動に関連する指標が取得できるGNSS装置である。リーン角関連情報検出装置は、これらのセンサおよび装置以外に、リーン角に関連する情報を検出するセンサであってよい。
本発明および実施の形態において、「操舵角関連情報検出装置」は、例えば、前輪を回転させるステアリングシャフト(操舵軸)の操舵角を検出する操舵角センサである。または、「操舵角関連情報検出装置」は、例えば、操舵アクチュエータ(電動モータ)の回転角度を検出するセンサであってもよい。操舵角関連情報検出装置は、このセンサ以外に、前輪の操舵軸線回りの回転角度である操舵角に関連する情報を検出するセンサであってよい。
本発明および実施の形態において、「車輪回転速度関連情報検出装置」は、例えば、速度センサ、角加速度センサ、角速度センサ、車輪速度センサ、または、角度センサ(ロータリーエンコーダ等)である。または、「車輪回転速度関連情報検出装置」は、例えば、GNSS衛星から受信した電波を利用して二輪車の車両前後方向および車両左右方向の移動に関連する指標が取得できるGNSS装置である。車輪回転速度関連情報検出装置は、これらのセンサおよび装置以外に、前輪または後輪の回転速度に関連する情報を検出するセンサであってよい。
本発明および実施の形態において、「車体フレームが自立する」状態とは、車体フレームが支えなしで自立する状態を意味する。
本発明および実施の形態において、自立制御装置が、「前輪の接地位置が車両右方向(車両左方向)に移動して車体フレームが起き上がるように、駆動力と操舵力を制御」した場合、二輪車の操舵角が変化し、且つ、前輪のフロント車軸線回りの回転速度が変化されて車速が変化する。なお、自立制御装置が、「前輪の接地位置が車両右方向(車両左方向)に移動して車体フレームが起き上がるように、駆動力と操舵力を制御」することは、前輪の接地位置が車両右方向(車両左方向)に移動して車体フレームが起き上がるように、二輪車の駆動力と操舵力の両方を制御することを意味する。つまり、自立制御装置が、「前輪の接地位置が車両右方向(車両左方向)に移動して車体フレームが起き上がるように、駆動力と操舵力を制御」した場合、二輪車の操舵力は変化せず、且つ、二輪車の駆動力が変化される場合は含まない。また、自立制御装置が、「前輪の接地位置が車両右方向(車両左方向)に移動して車体フレームが起き上がるように、駆動力と操舵力を制御」した場合、二輪車の操舵力が変化し、且つ、二輪車の駆動力が変化しない場合は含まない。ただし、自律制御装置は、二輪車の駆動力を維持する制御または/および二輪車の操舵力を維持する制御を行ってもよい。ここで、自立制御装置は、「前輪のフロント車軸線回りに回転速度が変化されて車速が変化する」場合、自立制御装置は、前輪および後輪の少なくとも一方に付与される駆動力を制御する。つまり、自立制御装置は、前輪にのみ駆動力を付与して前輪をフロント車軸線回りに回転させてもよい。または、自立制御装置は、後輪にのみ駆動力を付与して前輪をフロント車軸線回りに回転させてもよい。または、自立制御装置は、前輪と後輪の両方に駆動力を付与して前輪をフロント車軸線回りに回転させてもよい。以下、自立制御装置による制御について説明する。以下の説明において、1つ文章に、「操舵角を増加または減少させ」と「前輪の回転速度を増加または減少させ」が含まれている場合、「操舵角を増加させ」と「前輪の回転速度を増加させ」の組み合わせ、「操舵角を増加させ」と「前輪の回転速度を減少させ」の組み合わせ、「操舵角を減少させ」と「前輪の回転速度を増加させ」の組み合わせ、および「操舵角を減少させ」と「前輪の回転速度を減少させ」の組み合わせのいずれでもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態および二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜した時、操舵角を増加または減少させた後、前輪の回転速度を増加または減少させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせてもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態および二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜した時、前輪の回転速度を増加または減少させた後、操舵角を増加または減少させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせてもよい。
なお、前輪が逆方向に回転するとき、前輪の回転速度は負の値である。前輪の回転速度の増加とは、回転速度の絶対値の増加である。
自立制御装置は、二輪車の停止状態において、車体フレームが傾斜した時、操舵角を増加させ、且つ、前輪を逆方向に回転させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせた後、操舵角を増加させ、前輪を正方向に回転させてもよい。自立制御装置は、二輪車の停止状態において、車体フレームが傾斜した時、操舵角を減少させ、且つ、前輪を逆方向に回転させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせた後、操舵角を増加させ、前輪を正方向に回転させてもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜した時、操舵角を増加させ、且つ、前輪の回転速度を増加させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせた後、操舵角を減少させ、且つ、前輪の回転速度を減少させてもよい。自立制御装置は、二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜した時、操舵角を減少させ、且つ、前輪の回転速度を増加させるように駆動力および操舵力を制御することで車体フレームを起き上がらせた後、操舵角を増加させ、且つ、前輪の回転速度を減少させてもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態において、車体フレームが傾斜しているか否かに関わらず操舵角を0より大きい値に制御してもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜していない時に二輪車を低速度で走行させるために駆動力を制御してもよい。
自立制御装置は、二輪車の停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、車体フレームが傾斜していない時に二輪車の進行方向を変更するために操舵力を制御してもよい。
なお、車体フレームが傾斜した時に自立制御装置がリーン角に関連する情報と操舵角に関連する情報と車輪の回転速度に関連する情報とに基づいて駆動力および操舵力を制御しているか否かは、例えば以下の方法で判別できる。車体フレームを車両上下方向に対して車両右方向(車両左方向)に傾斜させる試験を複数回行う。車体フレームが傾斜する時のリーン角、リーン角速度およびリーン角加速度の少なくとも1つが異なり、リーン角と関連しない条件が同じである2つの試験において、車体フレームが起き上がる際に付与された駆動力および制動力が異なっていれば、自立制御装置がリーン角に関連する情報に基づいて駆動力および操舵力を制御していると判断できる。車体フレームが傾斜する時の操舵角、操舵角速度および操舵角加速度の少なくとも1つが異なり、操舵角と関連しない条件が同じである2つの試験において、車体フレームが起き上がる際に付与された駆動力および制動力が異なっていれば、自立制御装置が操舵角に関連する情報に基づいて駆動力および操舵力を制御していると判断できる。車体フレームが傾斜する時の前輪の回転速度、前輪の回転加速度、後輪の回転速度、後輪の回転加速度、二輪車の車速および車体フレームの前後方向の加速度の少なくとも1つが異なり、車輪の回転速度と関連しない条件が同じである2つの試験において、車体フレームが起き上がる際に付与された駆動力および制動力が異なっていれば、自立制御装置が車輪の回転速度に関連する情報に基づいて駆動力および操舵力を制御していると判断できる。
本発明および実施の形態における「回転」は、360°以上の回転に限定されない。本発明および実施の形態における回転は、360°未満の回転も含む。
本発明および実施の形態における「車両上下方向」とは、路面に垂直な方向である。本発明および実施の形態における「車両前後方向」とは、車体フレームに固定される方向であり、二輪車が直進している時の前輪の接地位置と後輪の接地位置とを結ぶ直線の方向である。つまり、本発明および実施の形態における「車両前方向」とは、二輪車が直進しているときの二輪車の進行方向である。本発明および実施の形態における「車両左右方向」とは、車両上下方向と車両左右方向に直交する方向である。「車両左右方向」は、二輪車にライダーが乗車した場合、ライダーにとっての左右方向である。
なお、本発明および実施の形態における「Aに基づいて制御する」とは、制御に使用される情報がAだけに限定されない。「Aに基づいて制御する」とは、A以外の情報を含み、AとA以外の情報に基づいて制御する」場合を含む。
なお、本発明および実施の形態における「複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)」とは、複数の選択肢から考えられる全ての組み合わせを含む。複数の選択肢のうちの少なくとも1つ(一方)とは、複数の選択肢のいずれか1つであっても良く、複数の選択肢の全てであっても良い。例えば、AとBとCの少なくとも1つとは、Aのみであっても良く、Bのみであっても良く、Cのみであっても良く、AとBであっても良く、AとCであっても良く、BとCであっても良く、AとBとCであっても良い。
図の中において、Uは二輪車の車両上方向、Dは二輪車の車両下方向、Lは二輪車の車両左方向、Rは二輪車の車両右方向、Fは二輪車の車両前方向、Reは二輪車の車両後方向を示す。
以下、本発明の第1実施形態の二輪車1について図1~図7を参照しつつ説明する。
図1に示すように、二輪車1は、1つの前輪2と、1つの後輪3と、車体フレーム4を有する。前輪2は、車体フレーム4に対して操舵軸5の軸線(以下、「操舵軸線」と略する)回りに回転可能に支持される。前輪2は、車体フレーム4に対してフロント車軸2aの軸線(以下、「フロント車軸線」と略する)回りに回転可能に支持される。前輪2は、車体フレーム4に対してトレール長が固定されるように支持される。つまり、前輪2は、車体フレーム4に対してトレール長が変更されないように支持される。後輪3は、車体フレーム4に対してリア車軸3aの軸線(以下、「リア車軸線」と略する)回りに回転可能に支持される。
以下、本発明の第2実施形態の二輪車1について、説明する。第2実施形態の二輪車1は、第1実施形態の構成に加えて、以下の構成を備える。
以下、本発明の第3実施形態の二輪車1について、説明する。第3実施形態の二輪車1は、第1実施形態の構成または第2実施形態の構成に加えて、以下の構成を備える。
以下、本発明の第4実施形態の二輪車1について、説明する。第4実施形態の二輪車1は、第1実施形態~第3実施形態のいずれかの構成に加えて、以下の構成を備える。
以下、本発明の第5実施形態の二輪車1について、説明する。第5実施形態の二輪車1は、第1実施形態~第4実施形態のいずれかの構成に加えて、以下の構成を備える。
Claims (5)
- 車体フレームと、
前記車体フレームに対して操舵軸線回りに回転可能で且つフロント車軸線回りに回転可能で且つトレール長が固定されるように支持された1つの前輪と、
前記車体フレームに対してリア車軸線回りに回転可能に支持された1つの後輪と、
前記車体フレームの車両上下方向に対する車両左右方向の傾斜角であるリーン角に関連する情報を検出するリーン角関連情報検出装置と、
前記前輪の前記操舵軸線回りの回転角度である操舵角に関連する情報を検出する操舵角関連情報検出装置と、
前記前輪または前記後輪の回転速度に関連する情報を検出する車輪回転速度関連情報検出装置と、
前記前輪および前記後輪の少なくとも一方を前記フロント車軸線および前記リア車軸線の少なくとも一方の車軸線回りに正方向および逆方向に回転させる駆動力を、前記前輪および前記後輪の前記少なくとも一方に付与する駆動力付与装置と、
前記前輪を前記操舵軸線回りに回転させる操舵力を、前記前輪に付与する操舵力付与装置と、
前記車体フレームを自立させるための制御を行う自立制御装置と、
を備える二輪車であって、
前記自立制御装置は、少なくとも前記二輪車の停止状態および前記二輪車の前記停止状態から低速度走行状態に移行するまでの状態において、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させることを特徴とする二輪車。 - 前記自立制御装置は、
前記二輪車の前記低速度走行状態から前記停止状態に移行するまでの状態において、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の二輪車。 - 前記自立制御装置は、
前記二輪車の前記低速度走行状態において、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両右方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両右方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させ、
前記車体フレームが車両上下方向に対して車両左方向に傾斜した時に、前記前輪の接地位置が車両左方向に移動して前記車体フレームが起き上がるように、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報とに基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することで、前記車体フレームを自立させるように制御することを特徴とする請求項1または2に記載の二輪車。 - 前記自立制御装置は、
前記操舵角に関連する情報および前記回転速度に関連する情報を関連付けた操舵角車輪回転速度関連情報を予め記憶し、
少なくとも前記二輪車の前記停止状態および前記二輪車の前記停止状態から前記低速度走行状態に移行するまでの状態において、前記リーン角関連情報検出装置によって検出された前記リーン角に関連する情報と、前記操舵角関連情報検出装置によって検出された前記操舵角に関連する情報と、前記車輪回転速度関連情報検出装置によって検出された前記回転速度に関連する情報と、予め記憶された前記操舵角車輪回転速度関連情報と、に基づいて、前記駆動力付与装置の前記駆動力および前記操舵力付与装置の前記操舵力を制御することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の二輪車。 - 前記操舵角に関連する情報は、前記前輪の操舵角、前記前輪の操舵角速度、および前記前輪の操舵角加速度の少なくとも1つを含み、
前記回転速度に関連する情報は、前記前輪の回転速度、前記前輪の回転加速度、前記前輪の回転角度、前記後輪の回転速度、前記後輪の回転加速度、前記後輪の回転角度、前記二輪車の車速および前記二輪車の車両前後方向の加速度の少なくとも1つを含み、
前記リーン角に関連する情報は、前記車体フレームのリーン角、前記車体フレームのリーン角速度、および前記車体フレームのリーン角加速度の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の二輪車。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/035200 WO2022059116A1 (ja) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 二輪車 |
JPPCT/JP2020/035200 | 2020-09-17 | ||
PCT/JP2021/033959 WO2022059714A1 (ja) | 2020-09-17 | 2021-09-15 | 二輪車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022059714A1 JPWO2022059714A1 (ja) | 2022-03-24 |
JP7366281B2 true JP7366281B2 (ja) | 2023-10-20 |
Family
ID=80776605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022550590A Active JP7366281B2 (ja) | 2020-09-17 | 2021-09-15 | 二輪車 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7366281B2 (ja) |
DE (1) | DE112021004838T5 (ja) |
WO (2) | WO2022059116A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024048534A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
WO2024048533A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
WO2024048532A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007086176A1 (ja) | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 二輪車の転倒防止制御装置 |
JP2013212232A (ja) | 2012-04-01 | 2013-10-17 | Tamaden Kogyo Kk | 姿勢制御付き無人二輪車 |
JP2014172586A (ja) | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 移動体 |
JP2014184934A (ja) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 移動体 |
WO2017082240A1 (ja) | 2015-11-09 | 2017-05-18 | ヤマハ発動機株式会社 | 二輪車 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107562067A (zh) | 2017-09-11 | 2018-01-09 | 广东工业大学 | 一种车辆平衡的控制方法及系统 |
-
2020
- 2020-09-17 WO PCT/JP2020/035200 patent/WO2022059116A1/ja active Application Filing
-
2021
- 2021-09-15 DE DE112021004838.4T patent/DE112021004838T5/de active Pending
- 2021-09-15 WO PCT/JP2021/033959 patent/WO2022059714A1/ja active Application Filing
- 2021-09-15 JP JP2022550590A patent/JP7366281B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007086176A1 (ja) | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 二輪車の転倒防止制御装置 |
JP2013212232A (ja) | 2012-04-01 | 2013-10-17 | Tamaden Kogyo Kk | 姿勢制御付き無人二輪車 |
JP2014172586A (ja) | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Honda Motor Co Ltd | 移動体 |
JP2014184934A (ja) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 移動体 |
WO2017082240A1 (ja) | 2015-11-09 | 2017-05-18 | ヤマハ発動機株式会社 | 二輪車 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022059714A1 (ja) | 2022-03-24 |
DE112021004838T5 (de) | 2023-07-06 |
WO2022059116A1 (ja) | 2022-03-24 |
JPWO2022059714A1 (ja) | 2022-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7366281B2 (ja) | 二輪車 | |
JP6476235B2 (ja) | 三輪自動車のための操舵および制御システム | |
US10875597B2 (en) | Vehicle with lean mechanism | |
KR101156822B1 (ko) | 이동체 및 이동체의 제어 방법 | |
JP4735598B2 (ja) | 倒立車輪型移動体、及びその制御方法 | |
CN102341298B (zh) | 倒立二轮装置及其控制方法以及控制程序 | |
CN101573250B (zh) | 行驶装置及其控制方法 | |
CN107813891A (zh) | 行驶装置 | |
WO2007086176A1 (ja) | 二輪車の転倒防止制御装置 | |
CN104494749A (zh) | 一种电动自平衡式双轮车 | |
US9845101B2 (en) | Pushcart | |
US20210269017A1 (en) | Vehicle | |
US20200262262A1 (en) | Vehicle | |
JP6898428B2 (ja) | 車両 | |
NL2022121B1 (en) | Self-balancing tilting vehicle with tilting speed and tilting torque controller | |
CN204527462U (zh) | 一种电动自平衡式双轮车 | |
JP6277404B2 (ja) | 自動車 | |
JP4844194B2 (ja) | 車両 | |
JP2004338507A (ja) | 自動二輪車 | |
JP2008230548A (ja) | 倒立振子型移動体、及びその制御方法 | |
CN104527878A (zh) | 一种自平衡电动双轮车 | |
US20210206446A1 (en) | Vehicle | |
JP6599110B2 (ja) | 車両 | |
WO2019102997A1 (ja) | 車両 | |
WO2024048532A1 (ja) | リーン車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230725 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230802 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7366281 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |