WO2021064804A1 - 推定装置及び鞍乗型車両 - Google Patents

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WO2021064804A1
WO2021064804A1 PCT/JP2019/038561 JP2019038561W WO2021064804A1 WO 2021064804 A1 WO2021064804 A1 WO 2021064804A1 JP 2019038561 W JP2019038561 W JP 2019038561W WO 2021064804 A1 WO2021064804 A1 WO 2021064804A1
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saddle
vehicle
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turning radius
type vehicle
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由幸 黒羽
和紀 赤見
拡 前田
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本田技研工業株式会社
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    • B62J99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a technique for estimating the turning radius of a saddle-mounted vehicle.
  • Information on the vehicle's own vehicle position and travel locus is used, for example, for vehicle driving support.
  • a sensor that detects the behavior of the vehicle in the yaw direction such as a yaw rate sensor, is used and is widely used in four-wheeled vehicles (Patent Document 1).
  • the estimation accuracy may not always be high while traveling straight.
  • the saddle-mounted vehicle has a unique vehicle body behavior that four-wheeled vehicles do not have, in which minute left and right turns are repeatedly generated due to the inclination of the vehicle body in the roll direction even while traveling straight. It is considered that the sensor that detects the behavior of the vehicle in the yaw direction, such as the yaw rate sensor, cannot capture this minute turn.
  • An object of the present invention is to improve the estimation accuracy of the turning radius of a saddle-mounted vehicle.
  • the first detection means (102f) that detects the behavior of the saddle-mounted vehicle (1) in the yaw direction, and A determination means (S12) for determining whether the traveling state of the saddle-type vehicle is the first state or the second state closer to the straight-ahead state than the first state. It is equipped with an estimation means (S13, S14) for estimating the turning radius of the saddle-type vehicle.
  • the estimation means (S13, S14) is When the determination means determines the first state, the turning radius of the saddle-type vehicle is estimated by the first method based on the detection result of the first detection means (S13). When the determination means determines the second state, the turning radius of the saddle-type vehicle is estimated by a second method different from the first method (S14).
  • An estimation device (100) characterized by the above is provided.
  • the estimation device (100) is provided.
  • a saddle-mounted vehicle (1) characterized by this is provided.
  • the accuracy of estimating the turning radius of a saddle-mounted vehicle can be improved.
  • the right side view of the saddle-type vehicle which concerns on one Embodiment of this invention.
  • Front view of the saddle-mounted vehicle of FIG. Block diagram of the control device.
  • the flowchart which shows the processing example which the processor of a control unit 101 executes.
  • Explanatory drawing which shows an example of the position estimation method of a vehicle.
  • the flowchart which shows the processing example which the processor of a control unit 101 executes.
  • Explanatory drawing which shows the judgment example of the running state.
  • Explanatory drawing which shows the calculation method of a turning radius.
  • Explanatory drawing which shows the estimation result of the turning radius in the example of FIG.
  • Explanatory drawing which shows an example of the threshold value which changes according to a vehicle speed.
  • FIG. 1 is a right side view of the saddle-mounted vehicle 1 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of the saddle-mounted vehicle 1.
  • the saddle-type vehicle 1 is a tourer-type motorcycle suitable for long-distance movement, but the present invention is applicable to various saddle-type vehicles including other types of motorcycles, and an internal combustion engine. It can be applied not only to vehicles that use the above as a drive source, but also to electric vehicles that use a motor as a drive source.
  • the saddle-mounted vehicle 1 may be referred to as a vehicle 1.
  • Vehicle 1 is provided with a power unit 2 between the front wheel FW and the rear wheel RW.
  • the power unit 2 includes a horizontally opposed six-cylinder engine 21 and a transmission 22.
  • the driving force of the transmission 22 is transmitted to the rear wheel RW via a drive shaft (not shown) to rotate the rear wheel RW.
  • the power unit 2 is supported by the body frame 3.
  • the body frame 3 includes a pair of left and right main frames 31 extending in the X direction.
  • a fuel tank 5 and an air cleaner box (not shown) are arranged above the main frame 31.
  • a meter panel MP for displaying various information to the rider is provided.
  • a head pipe 32 that rotatably supports a steering shaft (not shown) rotated by the handle 8 is provided at the front end of the main frame 31.
  • a pair of left and right pivot plates 33 are provided at the rear end of the main frame 31. The lower end of the pivot plate 33 and the front end of the main frame 31 are connected by a pair of left and right lower arms (not shown), and the power unit 2 is supported by the main frame 31 and the lower arm.
  • a pair of left and right seat rails (not shown) extending rearward are also provided at the rear end of the main frame 31, and the seat rails are a seat 4a on which the rider is seated, a seat 4b on which the passenger is seated, and a rear trunk. Supports 7b and the like.
  • the front end of the rear swing arm (not shown) extending in the front-rear direction is swingably supported on the pivot plate 33.
  • the rear swing arm is swingable in the vertical direction, and the rear wheel RW is supported at the rear end.
  • An exhaust muffler 6 that silences the exhaust of the engine 21 is extended in the X direction on the lower side of the rear wheel RW.
  • Left and right saddle bags 7a are provided on the upper side of the rear wheel RW.
  • a front suspension mechanism 9 that supports the front wheel FW is configured at the front end of the main frame 31.
  • the front suspension mechanism 9 includes an upper link 91, a lower link 92, a fork support 93, a cushion unit 94, and a pair of left and right front forks 95.
  • the upper link 91 and the lower link 92 are arranged at the front end of the main frame 31 at intervals of the upper and lower sides, respectively.
  • the rear ends of the upper link 91 and the lower link 92 are swingably connected to the front end of the main frame 31.
  • the front ends of the upper link 91 and the lower link 92 are swingably connected to the fork support 93.
  • the upper link 91 and the lower link 92 extend in the front-rear direction and are arranged substantially in parallel.
  • the cushion unit 94 has a structure in which a shock absorber is inserted through a coil spring, and its upper end is swingably supported by a main frame 31. The lower end of the cushion unit 94 is swingably supported by the lower link 92.
  • the fork support 93 has a tubular shape and is tilted backward.
  • the front end portion of the upper link 21 is rotatably connected to the upper front portion of the fork support 93.
  • the front end portion of the lower link 92 is rotatably connected to the lower rear portion of the fork support 93.
  • a steering shaft 96 is rotatably supported around the fork support 93.
  • the steering shaft 96 has a shaft portion (not shown) through which the fork support 93 is inserted.
  • a bridge (not shown) is provided at the lower end of the steering shaft 96, and a pair of left and right front forks 95 are supported by this bridge.
  • the front wheel FW is rotatably supported by the front fork 95.
  • the upper end of the steering shaft 96 is connected to a steering shaft (not shown) rotated by the steering wheel 8 via a link 97.
  • the steering shaft 96 is rotated by steering the steering wheel 8, and the front wheel FW is steered.
  • the upper part of the front wheel FW is covered with a fender 10, and the fender 10 is supported by the front fork 95.
  • the vehicle 1 includes a brake device 19F for braking the front wheel FW and a brake device 19F for braking the rear wheel RW, and the brake devices 19F and 19R are configured to be operable by operating a rider with respect to the brake lever 8a or the brake pedal 18.
  • the brake devices 19F and 19R are, for example, disc brakes.
  • the headlight unit 11 that irradiates light in front of the vehicle 1 is arranged.
  • the headlight unit 11 of the present embodiment is a binocular type headlight unit having a light irradiation unit 11R on the right side and a light irradiation unit 11L on the left side symmetrically.
  • a single-lens type or trinocular type headlight unit, or a left-right asymmetrical binocular type headlight unit can also be adopted.
  • the front part of the vehicle 1 is covered with the front cover 12, and the front side part of the vehicle 1 is covered with a pair of left and right side covers 14.
  • a screen 13 is arranged above the front cover 12.
  • the screen 13 is a windshield that reduces the wind pressure received by the rider during traveling, and is made of, for example, a transparent resin member.
  • a pair of left and right side mirror units 15 are arranged on the side of the front cover 12.
  • the side mirror unit 15 is supported by a side mirror (not shown) for the rider to visually recognize the rear side.
  • the front cover 12 includes cowl members 121 to 123, and the cowl members 121 to 123 constitute the front cowl.
  • the cowl member 121 extends in the Y direction to form the main body of the front cover 12, and the cowl member 122 constitutes an upper portion of the cowl member 121.
  • the cowl member 123 is arranged so as to be separated from the cowl member 121 in the downward direction.
  • An opening for exposing the headlight unit 11 is formed between the cowl member 121 and the cowl member 123, and between the pair of left and right side covers 14, and the upper edge of this opening is defined by the cowl member 121 and is defined by the lower edge. Is defined by the cowl member 123, and the left and right side edges are defined by the side cover 14.
  • a detection unit 16 for detecting the situation in front of the vehicle 1 is arranged.
  • the detection unit 16 is a radar (for example, a millimeter wave radar), but it may be another type of sensor that can detect the front through the front cover 12.
  • the meter panel MP can display a warning to the rider, or the brake devices 19F and 19R are automatically activated.
  • the vehicle 1 can be decelerated.
  • FIG. 3 is a block diagram of the control device 100 of the vehicle 1, and only the configuration necessary in relation to the description described later is shown.
  • the control unit 101 includes a processor typified by a CPU, a storage device such as a semiconductor memory, an input / output interface with an external device, a communication interface, and the like.
  • the storage device stores programs executed by the processor, data used by the processor for processing, and the like.
  • the control unit 101 may include a plurality of processors, storage devices, interfaces, and the like. The number of control units 101 and the functions in charge can be appropriately designed.
  • the inertial measurement unit (IMU) 102 is a sensor unit that detects the behavior of the vehicle 1, and is arranged near the center of gravity of the vehicle 1, for example.
  • the IMU) 102 detects the acceleration sensors 102a to 102c of the vehicle 1 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, and the angular velocities in the roll direction, the pitch direction, and the yaw direction of the vehicle 1.
  • Each angular velocity sensor 102d to 102f is included.
  • the vehicle speed sensor 103 detects the vehicle speed of the vehicle 1.
  • the vehicle speed sensor 103 is supported by, for example, the front fork 95 and is a sensor that detects the amount of rotation of the front wheel FW.
  • the brake actuator 104 is a device that operates the brake devices 19F and 19R, and is, for example, a hydraulic device.
  • FIG. 4 is a flowchart of the flow chart.
  • the illustrated example shows an example of a process for assisting collision avoidance when an obstacle is detected in front of the vehicle 1 during traveling, and is executed periodically.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example thereof.
  • avoidance support processing is performed.
  • the meter panel MP displays that there is a possibility of collision with an obstacle and notifies the rider.
  • the notification may be voice.
  • the brake actuator 104 is driven to operate the brakes 19F and 19R to decelerate the vehicle 1. This completes the process.
  • the control device 100 also functions as an estimation device for the turning radius.
  • a saddle-mounted vehicle repeatedly makes minute left and right turns due to the inclination of the vehicle body in the roll direction even while traveling straight.
  • the minute turning may not be captured by the sensor (angular velocity sensor 102f in the present embodiment) that detects the behavior of the vehicle in the yaw direction represented by the yaw rate sensor. Therefore, in the present embodiment, the turning radius is estimated by a different method depending on the traveling state of the vehicle 1.
  • the detection result of the sensor is acquired.
  • at least the detection results of the angular velocity sensor 102d in the roll direction, the angular velocity sensor 102f in the yaw direction, and the vehicle speed sensor 103 are acquired.
  • the acquired detection result is stored in the storage device of the control unit 101.
  • the storage device stores the detection results for a plurality of processing times in chronological order.
  • the running state of the vehicle 1 (in other words, the running posture) is determined.
  • the traveling state of the vehicle 1 is distinguished into two traveling states A and B.
  • the traveling state A is a traveling state typified by a steady turn, and is a state in which the vehicle 1 is in a tilted turn.
  • the traveling state B is a state closer to a straight-ahead state than the traveling state A, and in the case of the present embodiment, the vehicle 1 is substantially in a straight-ahead state close to an upright posture.
  • the running state is determined based on the amount of change in the angle in the yaw direction.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram thereof.
  • the angle in the yaw direction is obtained by integrating the detection result (yaw angular velocity) of the angular velocity sensor 102f.
  • the vertical axis is the angle (absolute value) in the yaw direction.
  • the difference D between the angle in the yaw direction at time Tn and the angle in the yaw direction at time Tn-1 one unit period before is the amount of change in the angle in the yaw direction.
  • the traveling state A If the amount of change D (absolute value) is equal to or greater than the threshold value, it is determined to be the traveling state A, and if the amount of change D is less than the threshold value, it is determined to be the traveling state B.
  • the period SC1 and the period SC3 are determined to be the traveling state B, and the period SC2 is determined to be the traveling state A.
  • the unit period and threshold can be set appropriately by experiments.
  • the threshold value may be a value that is changed according to the vehicle speed of the vehicle 1.
  • FIG. 11 shows an example thereof, in which the threshold value is relatively large at a low vehicle speed and relatively small at a high vehicle speed. When the vehicle speed is high, the straightness of the vehicle 1 is improved, so that the threshold value is reduced.
  • the traveling state A is determined in S12, the process proceeds to S13, and if the traveling state B is determined, the process proceeds to S14.
  • the turning radius R is calculated by using the detection result of the angular velocity sensor 102f.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram thereof.
  • the turning radius R is an average value of the results of a plurality of operations, and may be a value updated every time the plurality of operations are performed.
  • the turning radius R is calculated by using the detection result of the angular velocity sensor 102d.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram thereof.
  • the traveling state B is determined, the turning radius R is calculated based on the mechanical bank angle model.
  • the bank angle ⁇ is obtained by integrating the detection result (roll angular velocity) of the angular velocity sensor 102d.
  • the turning radius R V 2 / (g ⁇ tan ⁇ ).
  • the turning radius R is an average value of the results of a plurality of operations, and may be a value updated every time the plurality of operations are performed.
  • FIG. 10 shows an example of a change in the turning radius R in the case of the example of FIG.
  • the vertical axis represents the turning radius
  • + and-mean the distinction between the left and right directions.
  • the turning radius is large
  • the turning radius changes from a small turning radius on the + side to a large turning radius and a small turning radius on the ⁇ side.
  • the turning radius of the vehicle 1 is determined by another method. By estimating, the estimation accuracy can be improved. Further, in the case of the traveling state B, the estimation accuracy can be improved by calculating the turning radius of the vehicle 1 based on the mechanical bank angle model.
  • the turning radius of the vehicle 1 is calculated based on the mechanical bank angle model, but the present invention is not limited to this, and other methods can be adopted.
  • the traveling state B is a state in which the vehicle 1 is substantially traveling straight
  • the turning radius may be set to a predetermined fixed value (for example, a remarkably large value). By setting the value to a fixed value, a sensor or the like for detecting the bank angle becomes unnecessary, and the calculation load can be reduced.
  • the traveling state of the vehicle 1 is determined based on the amount of change in the angle in the yaw direction, but it may be determined based on the map information regarding the traveling path of the vehicle 1. For example, if the traveling road is a straight road, it can be determined as traveling state B, and if it is a curve, it can be determined as traveling state A.
  • the map information may be stored in the storage device of the control unit 101, or may be acquired from the server by communication.
  • the current position on the map of the vehicle 1 may be recognized by providing a GPS sensor.
  • the estimation result of the turning radius of the vehicle 1 is used for the position estimation of the vehicle 1 for avoiding a collision with an obstacle, but the present invention is not limited to this.
  • it may be used for position estimation of the vehicle 1 in the automatic acceleration / deceleration control of the vehicle 1 in the auto cruise in which the vehicle 1 follows the preceding vehicle.
  • the estimation device (100) of the above embodiment is The first detection means (102f) that detects the behavior of the saddle-mounted vehicle (1) in the yaw direction, and A determination means (S12) for determining whether the traveling state of the saddle-type vehicle is the first state or the second state closer to the straight-ahead state than the first state. It is equipped with an estimation means (S13, S14) for estimating the turning radius of the saddle-type vehicle.
  • the estimation means (S13, S14) is When the determination means determines the first state, the turning radius of the saddle-type vehicle is estimated by the first method based on the detection result of the first detection means (S13).
  • the turning radius of the saddle-type vehicle is estimated by a second method different from the first method (S14).
  • the saddle is used by another method. By calculating the turning radius of the riding vehicle, the estimation accuracy can be improved.
  • the determination means (S12) calculates the amount of change (D) in the yaw angle of the saddle-type vehicle in a unit period based on the detection result of the first detection means (102f), and the amount of change (D). ) And the threshold value to determine whether the traveling state of the saddle-type vehicle is the first state or the second state. According to this embodiment, the running state of the saddle-mounted vehicle can be grasped relatively easily. Further, the first detection means can also be used.
  • the estimation device (100) of the above embodiment is A second detection means (102d) for detecting the behavior of the saddle-type vehicle in the roll direction is provided.
  • the second method is a method of estimating the turning radius of the saddle-type vehicle based on the detection result of the second detection means (S14). According to this embodiment, the estimation accuracy can be improved by estimating the turning radius of the saddle-type vehicle based on the mechanical bank angle model.
  • the second method is a method in which the turning radius of the saddle-mounted vehicle is set to a predetermined fixed value. According to this embodiment, the number of sensors can be reduced and the calculation load can be reduced.
  • the estimation device (100) of the above embodiment is A third detection means (103) for detecting the vehicle speed of the saddle-type vehicle is provided.
  • the estimation means estimates the turning radius of the saddle-type vehicle based on the detection result of the third detection means. According to this embodiment, the turning radius of the saddle-type vehicle can be estimated using the vehicle speed.
  • the threshold value is a value that is changed according to the vehicle speed of the saddle-mounted vehicle. According to this embodiment, the traveling state of the saddle-mounted vehicle can be determined in consideration of the vehicle speed.
  • the saddle-mounted vehicle (1) of the above embodiment is The estimation device (100) is provided. According to this embodiment, in the case of a traveling state in which the traveling state of the saddle-mounted vehicle is determined and the estimation accuracy of the turning radius based on the detection result of the first detection means is lowered, the saddle is used by another method. By calculating the turning radius of the riding vehicle, the estimation accuracy can be improved.
  • the saddle-mounted vehicle (1) of the above embodiment is A calculation means (S3) for calculating the position of the saddle-type vehicle after a predetermined time based on the turning radius of the saddle-type vehicle estimated by the estimation device is provided. According to this embodiment, the position of the saddle-mounted vehicle can be estimated.

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Abstract

推定装置は、鞍乗型車両のヨー方向の挙動を検知する第一の検知手段と、前記鞍乗型車両の走行状態が、第一の状態か前記第一の状態よりも直進状態に近い第二の状態かを判定する判定手段と、前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する推定手段と、を備える。前記推定手段は、前記判定手段が前記第一の状態と判定した場合は、前記第一の検知手段の検知結果に基づく第一の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定し、前記判定手段が前記第二の状態と判定した場合は、前記第一の方法とは異なる第二の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する。

Description

推定装置及び鞍乗型車両
　本発明は鞍乗型車両の旋回半径の推定技術に関する。
　車両の自車位置や走行軌跡の情報は、例えば車両の運転支援に用いられる。車両の自車位置や走行軌跡を推定するにあたり、車両の旋回半径を推定し、推定した旋回半径を利用する技術が知られている。車両の旋回半径を推定するために、ヨーレートセンサに代表される車両のヨー方向の挙動を検知するセンサが用いられており、四輪車において広く活用されている（特許文献１）。
特開２０１７－１４４８８８号公報
　四輪車に活用されている旋回半径の推定技術を鞍乗型車両に適用した場合、直進中においてその推定精度が必ずしも高くない場合がある。鞍乗型車両は直進中においてもロール方向の車体の傾きによって左右の微小な旋回が繰り返し発生する、という四輪車にはない特有の車体挙動を有する。ヨーレートセンサに代表される車両のヨー方向の挙動を検知するセンサでは、この微小な旋回を捉えきれていないと考えられる。
　本発明の目的は、鞍乗型車両の旋回半径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(1)のヨー方向の挙動を検知する第一の検知手段(102f)と、
　前記鞍乗型車両の走行状態が、第一の状態か前記第一の状態よりも直進状態に近い第二の状態かを判定する判定手段(S12)と、
　前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する推定手段(S13,S14)と、を備え、
　前記推定手段(S13,S14)は、
　前記判定手段が前記第一の状態と判定した場合は、前記第一の検知手段の検知結果に基づく第一の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定し(S13)、
　前記判定手段が前記第二の状態と判定した場合は、前記第一の方法とは異なる第二の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する(S14)、
ことを特徴とする推定装置(100)が提供される。
　また、本発明によれば、
　上記推定装置(100)を備える、
ことを特徴とする鞍乗型車両(1)が提供される。
　本発明によれば、鞍乗型車両の旋回半径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右側の側面図。 図１の鞍乗型車両の正面図。 制御装置のブロック図。 制御ユニット１０１のプロセッサが実行する処理例を示すフローチャート。 車両の位置推定方法の例を示す説明図。 制御ユニット１０１のプロセッサが実行する処理例を示すフローチャート。 走行状態の判定例を示す説明図。 旋回半径の演算方法を示す説明図。 旋回半径の別の演算方法を示す説明図。 図６の例における旋回半径の推定結果を示す説明図。 車速に応じて変化する閾値の例を示す説明図。
　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。
　＜鞍乗型車両の概要＞
　図１は、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両１の右側の側面図、図２は鞍乗型車両１の正面図である。
　鞍乗型車両１は、長距離の移動に適したツアラー系の自動二輪車であるが、本発明は他の形式の自動二輪車を含む各種の鞍乗型車両に適用可能であり、また、内燃機関を駆動源とする車両のほか、モータを駆動源とする電動車両にも適用可能である。以下、鞍乗型車両１のことを車両１と呼ぶ場合がある。
　車両１は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとの間にパワーユニット２を備える。パワーユニット２は本実施形態の場合、水平対向六気筒のエンジン２１と変速機２２とを含む。変速機２２の駆動力は不図示のドライブシャフトを介して後輪ＲＷに伝達され、後輪ＲＷを回転する。
　パワーユニット２は車体フレーム３に支持されている。車体フレーム３は、Ｘ方向に延設された左右一対のメインフレーム３１を含む。メインフレーム３１の上方には、燃料タンク５やエアクリーナボックス（不図示）が配置されている。燃料タンク５の前方には、ライダに対して各種の情報を表示するメータパネルＭＰが設けられている。
　メインフレーム３１の前側端部には、ハンドル８によって回動される操向軸（不図示）を回動自在に支持するヘッドパイプ３２が設けられている。メインフレーム３１の後端部には、左右一対のピボットプレート３３が設けられている。ピボットプレート３３の下端部とメインフレーム３１の前端部とは左右一対のロワアーム（不図示）により接続され、パワーユニット２はメインフレーム３１とロワアームとに支持される。メインフレーム３１の後端部には、また、後方へ延びる左右一対のシートレール（不図示）が設けられており、シートレールはライダが着座するシート４ａや同乗者が着座するシート４ｂ及びリアトランク７ｂ等を支持する。
　ピボットプレート３３には、前後方向に延びるリアスイングアーム（不図示）の前端部が揺動自在に支持されている。リアスイングアームは、上下方向に揺動可能とされ、その後端部に後輪ＲＷが支持されている。後輪ＲＷの下部側方には、エンジン２１の排気を消音する排気マフラ６がＸ方向に延設されている。後輪ＲＷの上部側方には左右のサドルバック７ａが設けられている。
　メインフレーム３１の前端部には、前輪ＦＷを支持するフロントサスペンション機構９が構成されている。フロントサスペンション機構９は、アッパリンク９１、ロワリンク９２、フォーク支持体９３、クッションユニット９４、左右一対のフロントフォーク９５を含む。
　アッパリンク９１及びロワリンク９２は、それぞれメインフレーム３１の前端部に上下に間隔を開けて配置されている。アッパリンク９１及びロワリンク９２の各後端部は、メインフレーム３１の前端部に揺動自在に連結されている。アッパリンク９１及びロワリンク９２の各前端部は、フォーク支持体９３に揺動自在に連結されている。アッパリンク９１及びロアリンク９２は、それぞれ前後方向に延びるとともに実質的に平行に配置されている。
　クッションユニット９４は、コイルスプリングにショックアブソーバを挿通した構造を有し、その上端部は、メインフレーム３１に揺動自在に支持されている。クッションユニット９４の下端部は、ロワリンク９２に揺動自在に支持されている。
　フォーク支持体９３は、筒状をなすとともに後傾している。フォーク支持体９３の上部前部には、アッパリンク２１の前端部が回動可能に連結されている。フォーク支持体９３の下部後部には、ロワリンク９２の前端部が回動可能に連結されている。
　フォーク支持体９３には操舵軸９６がその軸回りに回転自在に支持されている。操舵軸９６はフォーク支持体９３を挿通する軸部（不図示）を有する。操舵軸９６の下端部にはブリッジ（不図示）が設けられており、このブリッジには左右一対のフロントフォーク９５が支持されている。前輪ＦＷはフロントフォーク９５に回転自在に支持されている。操舵軸９６の上端部は、リンク９７を介して、ハンドル８によって回動される操向軸（不図示）に連結されている。ハンドル８の操舵によって操舵軸９６が回転し、前輪ＦＷが操舵される。前輪ＦＷの上部は、フェンダ１０で覆われており、このフェンダ１０はフロントフォーク９５に支持されている。
　車両１は、前輪ＦＷを制動するブレーキ装置１９Ｆと後輪ＲＷを制動するブレーキ装置１９Ｆとを備え、ブレーキ装置１９Ｆ、１９Ｒはブレーキレバー８ａ又はブレーキペダル１８に対するライダの操作により作動可能に構成されている。ブレーキ装置１９Ｆ、１９Ｒは、例えば、ディスクブレーキである。
　車両１の前部には、車両１の前方に光を照射するヘッドライトユニット１１が配置されている。本実施形態のヘッドライトユニット１１は右側の光照射部１１Ｒと、左側の光照射部１１Ｌとを左右対称に備える二眼タイプのヘッドライトユニットである。しかし、一眼タイプや三眼タイプのヘッドライユニット、或いは、左右非対称の二眼タイプのヘッドライトユニットも採用可能である。
　車両１の前部はフロントカバー１２で覆われ、車両１の前側の側部は左右一対のサイドカバー１４で覆われている。フロントカバー１２の上方にはスクリーン１３が配置されている。スクリーン１３は走行中にライダが受ける風圧を軽減する風防であり、例えば、透明な樹脂部材で形成されている。フロントカバー１２の側方には左右一対のサイドミラーユニット１５が配置されている。サイドミラーユニット１５にはライダが後方を視認するためのサイドミラー（不図示）が支持されている。
　フロントカバー１２は、カウル部材１２１～１２３を含み、カウル部材１２１～１２３がフロントカウルを構成している。カウル部材１２１はＹ方向に延在してフロントカバー１２の本体を構成し、カウル部材１２２はカウル部材１２１の上側の部分を構成している。カウル部材１２３はカウル部材１２１から下方向に離間して配設されている。
　カウル部材１２１とカウル部材１２３との間、及び、左右一対のサイドカバー１４の間に、ヘッドライトユニット１１を露出させる開口が形成され、この開口の上縁はカウル部材１２１により画定され、下縁はカウル部材１２３により画定され、左右の側縁はサイドカバー１４で画定される。
　フロントカバー１２の背後には車両１の前方の状況を検知する検知ユニット１６が配置されている。本実施形態の場合、検知ユニット１６はレーダ（例えばミリ波レーダ）であるが、フロントカバー１２を透過して前方を検知可能な他の種類のセンサであってもよい。検知ユニット１６で車両１の前方に障害物が検知された場合、例えば、メータパネルＭＰに、ライダに注意を促す表示を行うことができ、或いは、ブレーキ装置１９Ｆ、１９Ｒを自動的に作動して車両１を減速することができる。
　＜制御装置＞
　図３は車両１の制御装置１００のブロック図であり、後述する説明との関係で必要な構成のみが図示されている。制御ユニット１０１は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとの入出力インタフェース或いは通信インタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。制御ユニット１０１は、プロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、制御ユニット１０１の数や、担当する機能については適宜設計可能である。
　慣性計測装置（ＩＭＵ）１０２は、車両１の挙動を検知するセンサユニットであり、例えば、車両１の重心付近に配置される。本実施形態の場合、ＩＭＵ）１０２は、車両１の前後方向、左右方向、上下方向の加速度を検知する各加速度センサ１０２ａ～１０２ｃと、車両１のロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の角速度を検知する各角速度センサ１０２ｄ～１０２ｆを含む。
　車速センサ１０３は車両１の車速を検知する。車速センサ１０３は例えばフロントフォーク９５に支持され、前輪ＦＷの回転量を検知するセンサである。ブレーキアクチュエータ１０４はブレーキ装置１９Ｆ、１９Ｒを作動させる装置であり、例えば、油圧装置である。
　＜制御例＞
　制御ユニット１０１のプロセッサが実行する制御例について説明する。図４はそのフローチャートである。図示の例は走行中に車両１の前方に障害物が検知された場合、その衝突回避を支援する処理の例を示しており、周期的に実行される。
　Ｓ１では検知ユニット１６の検知結果から、車両１の前方に存在する障害物を検知する。Ｓ２では車両１の旋回半径を推定する。詳細は後述する。Ｓ３では、Ｓ２で推定した旋回半径から車両１の所定時間後の位置を演算する。図５はその一例を示す説明図である。Ｘ－Ｙ平面座標における車両の現在位置をＰ１（ｘ１、ｙ１）、所定時間ｔ後の位置をＰ２（ｘ２、ｙ２）、車両１の旋回半径をＲ、ヨー方向の角速度をθ’、車速をＶとすると、
　ｘ１＝Ｒ
　ｙ１＝０
　ｘ２＝Ｒ×ｃｏｓθ
　ｙ２＝Ｒ×ｓｉｎθ
　θ＝θ’×ｔ（又は＝（Ｖ／Ｒ）×ｔ）
で表すことができる。
　図４に戻り、Ｓ４ではＳ１で検知された障害物の推定位置と、Ｓ３で推定された車両１の所定時間後の位置（Ｐ２）とに基づいて、車両１が障害物と衝突する可能性があるか否かを判定する。衝突の可能性がある場合はＳ５へ進み、衝突の可能性がない場合は処理を終了する。
　Ｓ５では回避支援処理を行う。ここでは、例えば、メータパネルＭＰに障害物と衝突の可能性があることを表示してライダに報知する。報知は音声であってもよい。また、別の処理の例としてブレーキアクチュエータ１０４を駆動し、ブレーキ１９Ｆ、１９Ｒを作動させて車両１を減速させる。以上により処理が終了する。
　次に、図６を参照して図５のＳ２の旋回半径の推定の処理の例について説明する。すなわち、制御装置１００は旋回半径の推定装置としても機能する。一般に鞍乗型車両は直進中においてもロール方向の車体の傾きによって左右の微小な旋回が繰り返し発生する。この微小な旋回はヨーレートセンサに代表される車両のヨー方向の挙動を検知するセンサ（本実施形態では角速度センサ１０２ｆ）では、この微小な旋回を捉えきれていない場合がある。そこで、本実施形態では、車両１の走行状態に応じて異なる方法で旋回半径を推定する。
　Ｓ１１ではセンサの検知結果を取得する。ここでは少なくともロール方向の角速度センサ１０２ｄ、ヨー方向の角速度センサ１０２ｆ、車速センサ１０３の検知結果を取得する。取得した検知結果は制御ユニット１０１の記憶デバイスに保存される。記憶デバイスには、複数処理回数分の検知結果が時系列順に保存される。
　Ｓ１２では車両１の走行状態（換言すると走行姿勢）を判定する。ここでは、車両１の走行状態を、二つの走行状態Ａ、Ｂに区別する。走行状態Ａは定常旋回に代表される走行状態であり、車両１が傾斜した旋回中の状態である。走行状態Ｂは走行状態Ａよりも直進状態に近い状態であり、本実施形態の場合、実質的に車両１が直立姿勢に近い、直進中の状態である。
　走行状態は、一例として、ヨー方向の角度の変化量に基づいて判定する。図７はその説明図である。ヨー方向の角度は、角速度センサ１０２ｆの検知結果（ヨー角速度）を積分することで得られる。図６において、縦軸はヨー方向の角度（絶対値）である。時間Ｔｎにおけるヨー方向の角度と、一単位期間前の時間Ｔｎ－１のヨー方向の角度の差分Ｄが、ヨー方向の角度の変化量である。変化量Ｄ（絶対値）が閾値以上であれば、走行状態Ａと判定し、変化量Ｄが閾値未満であれば走行状態Ｂと判定する。図７の例では、期間ＳＣ１と期間ＳＣ３が走行状態Ｂと判定され、期間ＳＣ２が走行状態Ａと判定される。
　単位期間、閾値は実験などにより適宜設定することができる。閾値は車両１の車速に応じて変更される値であってもよい。図１１はその一例を示しており、閾値は低車速において相対的に大きく、高車速において相対的に小さい。車速が高い場合、車両１の直進性が高まるため、閾値を小さくしている。
　図６に戻り、Ｓ１２で走行状態Ａと判定した場合はＳ１３へ進み、走行状態Ｂと判定した場合はＳ１４へ進む。Ｓ１３では角速度センサ１０２ｆの検知結果を利用して旋回半径Ｒを演算する。図８はその説明図である。走行状態Ａと判定された場合は、本実施形態の場合、定常円旋回モデルを基礎として、旋回半径Ｒ＝車速Ｖ／ヨー角速度θｙ’で演算される。旋回半径Ｒは、複数回の演算結果の平均値とし、該複数回の演算毎に更新される値であってもよい。
　Ｓ１４では角速度センサ１０２ｄの検知結果を利用して旋回半径Ｒを演算する。図９はその説明図である。走行状態Ｂと判定された場合は、力学的バンク角モデルを基礎として、旋回半径Ｒが演算される。図示の例において、バンク角θは角速度センサ１０２ｄの検知結果（ロール角速度）を積分して得られる。車両１の総質量をｍ、重力加速度をｇとすると、車両１に作用する重力Ｆ１は、Ｆ１＝ｍｇである。車速をＶとすると、車両１に作用する遠心力Ｆ３は、Ｆ３＝（ｍＶ2）／Ｒである。車両１を倒す方向の分力Ｆ２は、Ｆ２＝Ｆ１×ｓｉｎθ＝ｍｇ×ｓｉｎθである。車両１を起こす方向の分力Ｆ４は、Ｆ４＝Ｆ３×ｃｏｓθ＝｛（ｍＶ2）／Ｒ｝×ｃｏｓθである。
　分力Ｆ２と分力Ｆ４との釣り合いから、ｍｇ×ｓｉｎθ＝｛（ｍＶ2）／Ｒ｝×ｃｏｓθである。したがって、旋回半径Ｒ＝Ｖ2／（ｇ×ｔａｎθ）で演算される。旋回半径Ｒは、複数回の演算結果の平均値とし、該複数回の演算毎に更新される値であってもよい。
　図１０は、図６の例の場合における旋回半径Ｒの変化の例を示している。図１０において、縦軸は旋回半径であり、＋と－は左右の方向の区別を意味する。直進状態に近い期間ＳＣ１、ＳＣ３においては大きな旋回半径となり、定常旋回状態に近い期間ＳＣ２では＋側の小さな旋回半径から、大きな旋回半径となり、－側の小さな旋回半径に変化している。
　このように本実施形態では、車両１の走行状態を判定し、角速度センサ１０２ｆの検知結果に基づく旋回半径の推定精度が低下する走行状態Ｂの場合には、他の手法により車両１の旋回半径を推定することで、その推定精度を向上することができる。また、走行状態Ｂの場合には、力学的バンク角モデルを基礎として、車両１の旋回半径を演算することで、その推定精度を向上することができる。
　＜他の実施形態＞
　上記実施形態では、走行状態Ｂの場合には、力学的バンク角モデルを基礎として、車両１の旋回半径を演算したが、これに限られず、他の手法も採用可能である。例えば、走行状態Ｂは車両１が実質的に直進中の状態であるため、その旋回半径を予め定めた固定値（例えば著しく大きな値）としてもよい。固定値とすることで、バンク角を検知するためのセンサ等が不要となり、また、演算負担を削減できる。
　次に、上記実施形態では、車両１の走行状態をヨー方向の角度の変化量に基づいて判定したが、車両１の走行路に関する地図情報によって判定してもよい。例えば、走行路が直線道路であれば走行状態Ｂと判定し、カーブであれば走行状態Ａと判定することができる。地図情報は、制御ユニット１０１の記憶デバイスに格納してもよいし、通信によりサーバから取得してもよい。車両１の地図上の現在位置はＧＰＳセンサを設けて認識してもよい。
　次に、上記実施形態では、車両１の旋回半径の推定結果を、障害物との衝突回避のための車両１の位置推定に用いたがこれに限られない。例えば、車両１を先行車に追従させるオートクルーズにおける車両１の自動加減速制御において、車両１の位置推定に用いてもよい。
　＜実施形態のまとめ＞
　上記実施形態は、少なくとも以下の推定装置又は鞍乗型車両を開示する。
　１．上記実施形態の推定装置(100)は、
　鞍乗型車両(1)のヨー方向の挙動を検知する第一の検知手段(102f)と、
　前記鞍乗型車両の走行状態が、第一の状態か前記第一の状態よりも直進状態に近い第二の状態かを判定する判定手段(S12)と、
　前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する推定手段(S13,S14)と、を備え、
　前記推定手段(S13,S14)は、
　前記判定手段が前記第一の状態と判定した場合は、前記第一の検知手段の検知結果に基づく第一の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定し(S13)、
　前記判定手段が前記第二の状態と判定した場合は、前記第一の方法とは異なる第二の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する(S14)。
  この実施形態によれば、前記鞍乗型車両の走行状態を判定し、前記第一の検知手段の検知結果に基づく旋回半径の推定精度が低下する走行状態の場合には、他の手法により鞍乗型車両の旋回半径を演算することで、その推定精度を向上することができる。
　２．上記実施形態の推定装置(100)では、
　前記判定手段(S12)は、前記第一の検知手段(102f)の検知結果に基づいて、単位期間における前記鞍乗型車両のヨー角度の変化量(D)を演算し、該変化量(D)と閾値とを比較して前記鞍乗型車両の走行状態が、前記第一の状態か前記第二の状態かを判定する。
  この実施形態によれば、比較的容易に前記鞍乗型車両の走行状態を把握することができる。また、前記第一の検知手段を兼用できる。
　３．上記実施形態の推定装置(100)は、
　前記鞍乗型車両のロール方向の挙動を検知する第二の検知手段(102d)を備え、
　前記第二の方法は、前記第二の検知手段の検知結果に基づき前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する手法である(S14)。
  この実施形態によれば、力学的バンク角モデルを基礎として、前記鞍乗型車両の旋回半径を推定することで、その推定精度を向上することができる。
　４．上記実施形態の推定装置(100)では、
　前記第二の方法は、前記鞍乗型車両の旋回半径を予め定めた固定値とする手法である。
  この実施形態によれば、センサ数の低減や演算負担の削減を図れる。
　５．上記実施形態の推定装置(100)は、
　前記鞍乗型車両の車速を検知する第三の検知手段(103)を備え、
　前記推定手段は、前記第一の方法及び前記第二の方法のいずれにおいても、前記第三の検知手段の検知結果にも基づいて、前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する。
  この実施形態によれば、車速を用いて前記鞍乗型車両の旋回半径を推定できる。
　６．上記実施形態の推定装置(100)では、
　前記閾値は、前記鞍乗型車両の車速に応じて変更される値である。
  この実施形態によれば、前記鞍乗型車両の走行状態を車速を考慮して判定できる。
　７．上記実施形態の鞍乗型車両(1)は、
　上記推定装置(100)を備える。
  この実施形態によれば、前記鞍乗型車両の走行状態を判定し、前記第一の検知手段の検知結果に基づく旋回半径の推定精度が低下する走行状態の場合には、他の手法により鞍乗型車両の旋回半径を演算することで、その推定精度を向上することができる。
　８．上記実施形態の鞍乗型車両(1)は、
　前記推定装置で推定された鞍乗型車両の旋回半径に基づいて、該鞍乗型車両の所定時間後の位置を演算する演算手段(S3)を備える。
  この実施形態によれば、前記鞍乗型車両の位置推定が可能となる。
　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。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (8)

  1. 　鞍乗型車両(1)のヨー方向の挙動を検知する第一の検知手段(102f)と、
    　前記鞍乗型車両の走行状態が、第一の状態か前記第一の状態よりも直進状態に近い第二の状態かを判定する判定手段(S12)と、
    　前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する推定手段(S13,S14)と、を備え、
    　前記推定手段(S13,S14)は、
    　前記判定手段が前記第一の状態と判定した場合は、前記第一の検知手段の検知結果に基づく第一の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定し(S13)、
    　前記判定手段が前記第二の状態と判定した場合は、前記第一の方法とは異なる第二の方法により前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する(S14)、
    ことを特徴とする推定装置(100)。
  2. 　請求項１に記載の推定装置(100)であって、
    　前記判定手段(S12)は、前記第一の検知手段(102f)の検知結果に基づいて、単位期間における前記鞍乗型車両のヨー角度の変化量(D)を演算し、該変化量(D)と閾値とを比較して前記鞍乗型車両の走行状態が、前記第一の状態か前記第二の状態かを判定する、
    ことを特徴とする推定装置。
  3. 　請求項１に記載の推定装置(100)であって、
    　前記鞍乗型車両のロール方向の挙動を検知する第二の検知手段(102d)を備え、
    　前記第二の方法は、前記第二の検知手段の検知結果に基づき前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する手法である(S14)、
    ことを特徴とする推定装置。
  4. 　請求項１に記載の推定装置(100)であって、
    　前記第二の方法は、前記鞍乗型車両の旋回半径を予め定めた固定値とする手法である、
    ことを特徴とする推定装置。
  5. 　請求項３に記載の推定装置(100)であって、
    　前記鞍乗型車両の車速を検知する第三の検知手段(103)を備え、
    　前記推定手段は、前記第一の方法及び前記第二の方法のいずれにおいても、前記第三の検知手段の検知結果にも基づいて、前記鞍乗型車両の旋回半径を推定する、
    ことを特徴とする推定装置。
  6. 　請求項２に記載の推定装置であって、
    　前記閾値は、前記鞍乗型車両の車速に応じて変更される値である、
    ことを特徴とする推定装置。
  7. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の推定装置(100)を備える、
    ことを特徴とする鞍乗型車両(1)。
  8. 　請求項７に記載の鞍乗型車両(1)であって、
    　前記推定装置で推定された鞍乗型車両の旋回半径に基づいて、該鞍乗型車両の所定時間後の位置を演算する演算手段(S3)を備える、
    ことを特徴とする鞍乗型車両。
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