WO2021079494A1 - リーン車両走行状態データ出力装置及びリーン車両操縦技量判定装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lean vehicle running state data output device and a lean vehicle maneuvering skill determination device.
- Patent Document 1 discloses a voice information providing device that presents an evaluation result of maneuvering skill to a rider by voice while a lean vehicle is traveling.
- the voice information providing device promotes the improvement of the rider's maneuvering skill by presenting the evaluation result of the maneuvering skill to the rider by voice while the lean vehicle is running.
- the voice information providing device voices the evaluation result of the maneuvering skill acquired by processing the running data of the running lean vehicle to the rider when the lean vehicle is running and the lean vehicle is not turning. Present at.
- the turning determination unit detects the turning motion section using the yaw rate detection value input from the gyroscope.
- the turning determination unit detects the entire corner as the turning motion section.
- Patent Document 2 discloses a driving support method capable of sharing curve information obtained by actually traveling a vehicle with a driver of another vehicle.
- the position information of the own vehicle is accumulated, and the curve on which the vehicle travels is detected based on the accumulated position information.
- the driving support method of Patent Document 2 supports driving of another vehicle in curve traveling by transmitting curve information including at least the curve curvature for the detected curve.
- the driving information data such as the roll angle and the vehicle speed acquired during the curve traveling is processed after the vehicle has traveled the curve, and the curve information including at least the curve curvature is acquired.
- the acquired curve information is transmitted to another vehicle.
- Lean vehicles have different vehicle running conditions such as yaw, roll and pitch when entering a corner, turning, and standing up. Therefore, if the rider's maneuvering skill can be evaluated in each state of entering a corner, turning, and standing up, it is useful to improve the maneuvering skill of the rider.
- the voice information providing device of Patent Document 1 obtains information on the maneuvering skill in the entire corner, only the maneuvering skill for the entire corner can be evaluated. Therefore, the voice information providing device of Patent Document 1 cannot evaluate the maneuvering skill corresponding to when the lean vehicle enters a corner, turns, and stands up.
- the present invention is a lean vehicle running state data output device that outputs data related to a vehicle running state (hereinafter referred to as vehicle running state data) in each state of each section obtained by dividing a corner into a plurality of sections.
- vehicle running state data data related to a vehicle running state
- the purpose is to provide.
- the present inventor examined the cornering of a lean vehicle.
- Lean vehicles have different vehicle running conditions when entering a corner, turning, and standing up. Therefore, the present inventor can evaluate the maneuvering skill in each section if the vehicle running state data at the time of entering the corner, turning, and standing up can be obtained, and more detailed evaluation of the maneuvering skill can be performed. I thought I could do it.
- the lean vehicle In a corner, the lean vehicle has a significantly different state when the vehicle is running, depending on the posture of leaning when entering the corner, the posture of maintaining the tilted state, and the posture of getting up when the corner rises.
- the present inventor reflects the state of the lean vehicle when the vehicle is running by dividing the vehicle running state data acquired during the corner running of the lean vehicle into three states: a tilted state, a state of maintaining the tilt, and a standing state. It turned out that the data was obtained. Then, the present inventor has found that if the lean vehicle running state data reflecting the vehicle running state of the lean vehicle is obtained, the maneuvering skill evaluation corresponding to when the lean vehicle enters a corner, turns, and stands up can be obtained. ..
- the present inventor obtains data related to the state of the lean vehicle when the vehicle is running in each section obtained by dividing the corner where the lean vehicle turns in an inclined state into a plurality of sections. I thought about evaluating the maneuvering skill.
- the arithmetic unit calculates and processes a part of the data when the lean vehicle is traveling in the corner. It becomes possible.
- the degree of freedom in the arithmetic processing can be improved. That is, by performing the data processing as described above, the arithmetic unit can change the order of data processing and accelerate the timing of data processing when processing the vehicle running state data. The degree of freedom of processing can be improved.
- the arithmetic unit can lower the grade of the resource if the arithmetic load is the same, or perform other arithmetic processing if the resources are the same. , The degree of freedom of resources can be improved.
- the lean vehicle running state data output device includes a vehicle body that tilts to the left during a left turn and tilts to the right during a right turn, and an operation input device operated by a rider. It is a lean vehicle running state data output device that outputs lean vehicle running state data obtained while the lean vehicle is running in a corner. In a corner where the lean vehicle turns in an inclined state, a physical quantity data acquisition unit that acquires physical quantity data regarding at least one of the yaw motion, the roll motion, and the pitch motion of the lean vehicle, and a physical quantity data acquisition unit.
- a vehicle running state data generation unit that generates and outputs vehicle running state data of the lean vehicle in each section when the corner is divided into a plurality of sections, and a vehicle running state data generation unit.
- a vehicle running state data output control unit that outputs the vehicle running state data, To be equipped.
- Lean vehicles have different vehicle running conditions in each section when the corners are divided into multiple sections.
- the physical quantity data acquisition unit acquires the physical quantity data of the lean vehicle at a corner where the lean vehicle turns in an inclined state. As a result, the physical quantity data acquisition unit can obtain physical quantity data at a corner where the vehicle traveling state changes.
- the vehicle running state data generation unit Based on the acquired physical quantity data, the vehicle running state data generation unit generates vehicle running state data used for evaluating the maneuvering skill of the lean vehicle in each section when the corner is divided into a plurality of sections. Output. By obtaining the vehicle running state data of the lean vehicle in each section in the plurality of sections of the corner, it is possible to evaluate the maneuvering skill in each section.
- the vehicle behavior in the divided section includes any one of the motion of tilting the vehicle, the motion of maintaining the tilted vehicle, and the motion of starting the vehicle.
- the physical quantity data corresponding to the vehicle behavior of each section can be acquired, so that the accuracy of the physical quantity data corresponding to the vehicle behavior can be improved.
- a lean vehicle running state data output device that can output vehicle running state data having high accuracy that can be used for maneuvering skill evaluation while corresponding to each section in which a corner is divided into a plurality of sections.
- the lean vehicle running state data output device can suppress the amount of data to be processed at one time by dividing the corner into a plurality of sections and handling the data of the divided sections.
- the lean vehicle running state data output device of the present invention includes the following configurations.
- the lean vehicle running state data output device calculates a corner in which the lean vehicle turns based on the physical quantity data acquired by the physical quantity data acquisition unit, and divides the calculated corner into a plurality of sections. Further prepare.
- the lean vehicle running state data output device of the present invention includes the following configurations.
- the plurality of sections include a corner entry section, a turning section, and a rising section.
- the vehicle traveling state differs between the corner entry section, the turning section, and the rising section at the corner. That is, the vehicle running state differs depending on the vehicle behavior in each section, that is, the operation of tilting the vehicle, the operation of maintaining the tilted vehicle, and the operation of starting the vehicle.
- the lean vehicle running state data output device can acquire physical quantity data corresponding to the vehicle behavior in each section. Therefore, the accuracy of the physical quantity data corresponding to the vehicle behavior can be improved.
- a lean vehicle running state data output device capable of outputting vehicle running state data of a lean vehicle that corresponds to each section in which a corner is divided into a plurality of sections and has high accuracy that can be used for maneuvering skill evaluation is obtained. Be done.
- the lean vehicle running state data output device of the present invention includes the following configurations.
- the section dividing unit obtains the yaw rate and the yaw angular acceleration based on the physical quantity data related to the yaw motion acquired by the physical quantity data acquisition unit, and at the corner, the yaw is determined from the corner section determination start point where the yaw rate is equal to or higher than the threshold value.
- the section until the angular acceleration crosses zero is determined to be the corner approach section.
- the section dividing section can easily identify the approach section by performing arithmetic processing based on the physical quantity data related to the yaw motion. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle running state data output device can be suppressed.
- the lean vehicle running state data output device of the present invention includes the following configurations.
- the section dividing unit obtains the yaw rate and the yaw angular acceleration based on the physical quantity data related to the yaw motion acquired by the physical quantity data acquisition unit, and is the last in the corner before the end of the corner section determination in which the yaw rate is less than the threshold value.
- the section from the time when the yaw angular acceleration crosses zero to the time when the corner section determination ends is determined to be the rising section.
- the section dividing section can specify the rising section by performing arithmetic processing based on the physical quantity data related to the yaw motion. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle running state data output device can be suppressed.
- the lean vehicle running state data output device of the present invention includes the following configurations.
- the section dividing unit obtains the yaw rate and the yaw angular acceleration based on the physical quantity data related to the yaw motion acquired by the physical quantity data acquisition unit, and at the corner, the yaw is finally crossed from the time when the yaw angular acceleration crosses zero.
- the section up to the time when the angular acceleration crosses zero is determined to be the turning section.
- the section dividing section can specify the turning section by performing arithmetic processing based on the physical quantity data related to the yaw motion. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle running state data output device can be suppressed.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device is based on the vehicle running state data of the lean vehicle in each section of the corner output from any of the lean vehicle running state data output devices described above. ,
- the maneuvering skill judgment unit that judges the maneuvering skill and outputs the judged maneuvering skill judgment data
- a maneuvering skill determination data output control unit that outputs the maneuvering skill determination data, To be equipped.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device can obtain vehicle running information data based on the vehicle running state in each section divided into corners and evaluate the maneuvering skill in each section. As a result, the lean vehicle maneuvering skill determination device can evaluate the maneuvering skill in more detail.
- the lean vehicle is a vehicle that turns in an inclined posture.
- a lean vehicle is a vehicle that inclines to the left when turning to the left and to the right when turning to the right in the left-right direction of the vehicle.
- the lean vehicle may be a single-seater vehicle or a vehicle that can accommodate a plurality of people.
- the lean vehicle includes not only a two-wheeled vehicle but also all vehicles that turn in an inclined posture such as a three-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle.
- the physical quantity data is data including at least one of a physical quantity related to the yaw angle of the lean vehicle, a physical quantity related to the roll angle, and a physical quantity related to the pitch angle obtained while the lean vehicle is running. is there.
- the physical quantity related to the yaw angle is the value of the rotated angle (yaw angle) and the speed of change of the rotated angle in yawing, which is a rotational movement around an axis extending vertically in the vehicle body. It includes a value of a certain yaw rate (yaw angle velocity) and a value of the speed of change of the yaw rate (yaw angle acceleration).
- the physical quantity related to the roll angle is the value of the tilt angle (roll angle) and the speed of change of the tilt angle in rolling, which is a rotational movement around an axis extending in the front-rear direction of the vehicle body. It includes a value of a certain roll rate (roll angular velocity) and a value of the speed of change of the roll rate (roll angular acceleration).
- the physical quantity related to the pitch angle is the value of the tilt angle (pitch angle) and the speed of change of the tilt angle in pitching, which is a rotational movement around an axis extending to the left and right of the vehicle body. Includes a certain pitch rate (pitch angular velocity) value and a pitch rate change speed (pitch angular acceleration) value.
- the vehicle running state data refers to physical quantity data related to at least yaw angle, roll angle, pitch angle, etc., data related to acceleration / deceleration of vehicle speed, and data related to steering angle obtained in a running vehicle. Including.
- the zero cross means a state in which the positive / negative of the value of the physical quantity data is switched.
- the time point of zero crossing includes the time when the positive / negative of the physical quantity data is switched, and is determined based on the time when the positive / negative of the physical quantity data is switched.
- the vehicle behavior means the behavior of the lean vehicle when the lean vehicle travels in a corner.
- the vehicle behavior includes an operation of tilting the lean vehicle, an operation of maintaining the tilted lean vehicle, and an operation of launching the lean vehicle.
- the maneuvering skill evaluation is a maneuvering ability evaluation obtained from the result of determining the maneuvering skill of the rider based on the maneuvering skill standard.
- the maneuvering skill evaluation is the result of evaluation based on smooth movement or the result of evaluation based on agile movement.
- smooth movement refers to a lean vehicle when the actual turning motion of the lean vehicle corresponds to a turning motion predicted based on the intention of the rider while the lean vehicle is traveling in a corner. Means movement.
- agile movement means a turning motion in which the actual turning motion of the lean vehicle is predicted based on the rider's intention in order to bring out the turning force of the lean vehicle while the lean vehicle is traveling in a corner. It means the movement of the lean vehicle when it corresponds.
- the lean vehicle running state data output device that outputs the vehicle running state data corresponding to each section in each section in which the corner is divided into a plurality of sections. Can be obtained.
- FIG. 1 is a left side view of the lean vehicle according to the embodiment.
- FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a lean vehicle traveling state data output device according to the embodiment.
- FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the lean vehicle maneuvering skill determination device according to the embodiment.
- FIG. 4 is a functional block diagram showing a specific configuration of the lean vehicle maneuvering skill determination device according to the embodiment.
- FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a turning motion determination performed by the turning motion determination unit according to the embodiment.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of separation of yaw rate components according to the embodiment.
- FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the section division process according to the embodiment.
- FIG. 8 is a diagram showing an example of the low frequency band component g (t) and the high frequency band component f (t) of the yaw rate in the swirling motion section according to the embodiment.
- FIG. 9 is a diagram showing an example of maneuvering skill evaluation according to the embodiment.
- FIG. 10 is a flowchart showing the turning motion section division processing operation of the embodiment.
- FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the maneuvering skill determination of the embodiment.
- FIG. 12 is a distribution diagram showing an example of the smooth movement of the vehicle and the agile movement of the vehicle in a two-dimensional coordinate system.
- FIG. 13 is a diagram showing an overall configuration of a lean vehicle and a configuration of a lean vehicle traveling state data output device.
- the arrow F in the figure indicates the forward direction of the lean vehicle.
- RR in the figure indicates the rear direction of the lean vehicle.
- the arrow U in the figure indicates the upward direction of the lean vehicle.
- the front-rear, left-right directions mean the front-rear, left-right directions as seen from the rider driving the lean vehicle, respectively.
- the vertical direction means the vertical direction when viewed from the rider who drives the lean vehicle.
- FIG. 1 is a left side view of the lean vehicle 1 according to the embodiment of the present invention.
- the lean vehicle 1 is, for example, a motorcycle.
- the lean vehicle 1 is a lean vehicle that inclines to the left when turning to the left and to the right when turning to the right.
- the lean vehicle 1 includes a vehicle body 2, front wheels 3, rear wheels 4, and a lean vehicle maneuvering skill determination device 20.
- the vehicle body 2 includes a vehicle body cover 5, a handlebar 60e, a front seat 7a, a tandem seat 7b, a power unit 8, and a vehicle body frame 10.
- the vehicle body frame 10 supports each component such as the vehicle body cover 5, the handlebar 60e, the front seat 7a, the tandem seat 7b, and the power unit 8.
- the power unit 8 includes an engine 8a.
- the vehicle body 2 is a structure including a vehicle body frame 10 and a rear arm 14 and supporting each component of the lean vehicle 1.
- the body frame 10 includes a head pipe 11, a main frame (not shown), and a rear frame (not shown).
- the vehicle body frame 10 is covered with the vehicle body cover 5.
- the rear arm 14 is rotatably connected to the main frame in the vertical direction and supports the rear wheel 4 with respect to the vehicle body frame 10.
- a steering shaft (not shown) is inserted through the head pipe 11.
- a handlebar 60e is connected to the upper end of the steering shaft.
- the handlebar 60e is provided with an accelerator grip 60a (not shown in FIG. 1). Further, the handlebar 60e is provided with a brake lever 60b (not shown in FIG. 1).
- a pair of telescopic front forks 9 are connected to the lower end of the steering shaft. As a result, the front fork 9 swings in the left-right direction by the rotation operation of the handlebar 60e.
- a front wheel 3 is rotatably attached to the lower end of the front fork 9. The vertical vibration of the front wheel 3 is absorbed by the expansion and contraction of the front fork 9.
- a brake 13 is attached to the lower end of the front fork 9. The brake 13 applies a braking force to the front wheels 3 by operating the brake lever 60b.
- the vehicle body frame 10 is provided with a brake pedal 60c (not shown in FIG. 1) and a foot step 60d for receiving a load.
- a brake pedal 60c (not shown in FIG. 1)
- a foot step 60d for receiving a load.
- the brake pedal 60c By operating the brake pedal 60c, the brake 17 provided on the rear wheel 4 applies a braking force to the rear wheel 4.
- the accelerator grip 60a, the brake lever 60b, the brake pedal 60c, the foot step 60d that receives the load, and the handlebar 60e constitute the operation input device 60 (see FIG. 2).
- the lean vehicle 1 travels in response to a rider's operation input to the operation input device 60.
- the handlebar 60e is provided with a monitor 15a constituting the visual device of the output device 15, and the front seat 7a is provided with a vibrator 15c constituting the tactile device of the output device 15. Then, the helmet 16 worn by the rider is provided with a speaker 15b that constitutes the auditory device of the output device 15, and outputs sound to the rider.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 provided with the lean vehicle running state data output device 20a is provided on the vehicle body 2.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 detects the vehicle running state data of the lean vehicle changed by the operation of the operation input device 60 by the rider, and based on the vehicle running state data, the rider's running state data during the running of the lean vehicle 1 The maneuvering skill evaluation result is presented.
- the vehicle running state data relates to at least one of a physical quantity related to the yaw angle of the lean vehicle, a physical quantity related to the roll angle, and a physical quantity related to the pitch angle acquired by the lean vehicle while traveling. Includes data.
- FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the lean vehicle traveling state data output device 20a.
- FIG. 13 is a diagram showing an overall configuration of a lean vehicle and a configuration of a lean vehicle traveling state data output device.
- the lean vehicle running state data output device 20a includes a physical quantity data acquisition unit 21, a turning motion determination unit 22, a section division unit 23, a vehicle running state data generation unit 24, and a vehicle running state data output control unit 25. Be prepared.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 (see FIG. 3) provided with the lean vehicle running state data output device 20a is composed of, for example, an information processing device including a physical quantity data acquisition unit 21. ..
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 is provided on the vehicle body 2 of the lean vehicle 1.
- the information processing device constituting the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 is preferably fixed to the vehicle body 2. As a result, it is possible to suppress that the data detected by the physical quantity data acquisition unit 21 includes noise due to vibration of the lean vehicle 1.
- the information processing device does not have to include the physical quantity data acquisition unit 21.
- the information processing device may be composed of, for example, a mobile terminal device such as a smartphone provided with a gyro sensor and an acceleration sensor.
- the physical quantity data acquisition unit 21, the turning motion determination unit 22, the section division unit 23, the vehicle travel state data generation unit 24, and the vehicle travel state data A lean vehicle traveling state data output device 20a including an output control unit 25 may be configured.
- the lean vehicle running state data output device 20a is configured by a mobile terminal, it is preferable to configure the mobile terminal so that it can be firmly fixed by the vehicle body 2. By firmly fixing the mobile terminal to the vehicle body 2, it is possible to suppress that the data detected by the physical quantity data acquisition unit 21 includes noise due to vibration of the lean vehicle 1.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 provided with the lean vehicle running state data output device 20a can be obtained. It may be configured.
- the physical quantity data acquisition unit 21 detects and acquires the vehicle running state data of the lean vehicle 1 while the lean vehicle 1 is running. That is, the physical quantity data acquisition unit 21 detects at least one of the physical quantity related to the yaw motion, the physical quantity related to the roll motion, and the physical quantity related to the pitch motion of the lean vehicle 1 while the lean vehicle is traveling.
- the physical quantity data acquisition unit 21 has a gyro sensor 21a and an acceleration sensor 21b (see FIG. 4).
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 can calculate the vehicle speed of the lean vehicle 1 and the acceleration / deceleration of the lean vehicle 1 by using the acceleration sensor 21b.
- the physical quantity data acquisition unit 21 uses the gyro sensor 21a (see FIG. 4) to perform a physical quantity related to the yaw motion, a physical quantity related to the roll motion, and a physical quantity related to the pitch motion of the lean vehicle 1 while the lean vehicle is traveling. Detect and acquire at least one of.
- the physical quantity data included in the vehicle running state data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21 is stored in the memory 51 (see FIG. 4) in chronological order.
- the physical quantity data acquisition unit 21 outputs the acquired data to the turning motion determination unit 22, the section division unit 23, and the vehicle running state data generation unit 24.
- the turning motion determination unit 22 determines whether or not the lean vehicle 1 has performed a turning motion that is the target of the rider's maneuvering skill determination.
- the turning motion determination unit 22 obtains the yaw angular velocity based on the physical quantity data related to the yaw motion output from the physical quantity data acquisition unit 21, and the obtained yaw angular velocity is in a state of a certain value or more. When it lasts for a certain period of time or longer, it is determined to be in a turning motion state.
- the turning motion determination unit 22 calculates the turning motion section by determining the turning motion state.
- the calculated turning motion section is a corner targeted by the lean vehicle traveling state data output device 20a. That is, the turning motion determination unit 22 calculates the corner.
- the detailed configuration of the turning motion determination unit 22 will be described later.
- the turning motion determination unit 22 has performed a turning motion in which the lean vehicle 1 is the target of the rider's maneuvering skill determination based on the data obtained by the roll rate or GPS (Global Positioning System). You may decide whether or not.
- GPS Global Positioning System
- the section division unit 23 divides the corner where the lean vehicle 1 turns into a plurality of sections based on the physical quantity data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21.
- the section division unit 23 is input with the determination data of the turning state obtained by the turning motion determination unit 22 and the physical quantity data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21.
- the section division unit 23 divides a corner determined to be a turning motion by the turning motion determination unit 22 into a plurality of sections using the physical quantity data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21.
- the detailed configuration of the section dividing portion 23 will be described later.
- the section division unit 23 reads the vehicle running state data including the physical quantity data for the period determined by the turning motion determination unit 22 from the memory 51, and acquires the physical quantity data for dividing the calculated corner into a plurality of sections. To do.
- the section division unit 23 divides the corner calculated by the turning motion determination unit 22 into a plurality of sections based on the physical quantity data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21.
- the physical quantity data acquisition unit 21 acquires vehicle running state data including the physical quantity data in which the lean vehicle 1 is currently running.
- the acquired vehicle running state data is stored in the memory 51.
- the section division unit 23 reads out the vehicle traveling state data stored in the memory 51 and uses it for the section division process. That is, the section dividing unit 23 uses the physical quantity data included in the vehicle traveling state data during the current traveling.
- the section dividing section 23 divides the corner into an approach section, a turning section, and a rising section.
- the vehicle traveling state of the lean vehicle 1 differs depending on the vehicle behavior of each section, that is, the operation of tilting the vehicle, the operation of maintaining the tilted vehicle, and the operation of starting the vehicle.
- the section dividing section 23 divides the corner into an approach section, a turning section, and a rising section.
- the vehicle running state data generation unit 24 generates vehicle running state data including physical quantity data of each section.
- the lean vehicle running state data output device 20a can acquire lean vehicle running state data including physical quantity data corresponding to the vehicle behavior in each section. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the lean vehicle running state data including the physical quantity data corresponding to the vehicle behavior.
- the physical quantity data acquisition unit 21 outputs the vehicle running state data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21 to the vehicle running state data generation unit 24.
- information on the section divided into a plurality of sections from the section dividing unit 23 is input to the vehicle traveling state data generation unit 24.
- information corresponding to the approach section, the turning section, and the rising section is input to the vehicle traveling state data generation unit 24, respectively.
- Lean vehicle 1 has different vehicle running conditions in the approach section, the turning section, and the rising section. That is, the vehicle traveling state of the lean vehicle 1 is different in each section of the corner, such as tilting the vehicle, maintaining the tilted vehicle, and starting the vehicle.
- the vehicle running state data generation unit 24 generates vehicle running state data acquired from the physical quantity data acquisition unit 21 corresponding to each section of the corner. The detailed configuration of the vehicle traveling state data generation unit 24 will be described later.
- the vehicle running state data corresponding to each section generated by the vehicle running state data generation unit 24 is input to the vehicle running state data output control unit 25.
- the vehicle running state data output control unit 25 outputs the vehicle running state data corresponding to each generated section to the calculation unit or the like that performs the next processing.
- the vehicle running state data output control unit 25 inputs the vehicle running state data corresponding to each section to the maneuvering skill determination unit 26 that determines the maneuvering skill.
- FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the lean vehicle maneuvering skill determination device 20.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 includes the above-mentioned lean vehicle running state data output device 20a, a maneuvering skill determination unit 26, and a maneuvering skill determination data output control unit 27. Since the configuration of the lean vehicle running state data output device 20a has been described above, the configurations of the maneuvering skill determination unit 26 and the maneuvering skill determination data output control unit 27 will be described here.
- the vehicle running state data output by the lean vehicle running state data output device 20a is input to the maneuvering skill determination unit 26.
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the maneuvering skill for each section based on the input vehicle running state data, generates maneuvering skill judgment data as a maneuvering skill evaluation from the judgment result, and determines the maneuvering skill based on the judgment data. Output to the data output control unit 27. The detailed configuration of the maneuvering skill determination unit 26 will be described later.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 outputs the judgment data as the maneuvering skill evaluation for each section generated by the maneuvering skill determination unit 26 to the output device 15 in real time while the lean vehicle 1 is running.
- the output device 15 is composed of at least one of a speaker 15b as an auditory device, a vibrator 15c as a tactile device, and a monitor 15a as a visual device. Therefore, the maneuvering skill determination data output control unit 27 outputs the determination data for maneuvering skill evaluation to at least one of the speaker 15b, the vibrator 15c, and the monitor 15a in real time.
- the monitor of the smartphone can be used as the monitor 15a as the visual device.
- the maneuvering skill evaluation result is displayed on the monitor of the smartphone.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 obtains the maneuvering skill evaluation result acquired for each corner section during the running of the lean vehicle 1 by the auditory device, the tactile device, or the visual sense while the lean vehicle 1 is running. Output to at least one of the devices. As a result, the rider can confirm the evaluation of the maneuvering skill for each corner section while the lean vehicle 1 is running. Then, the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 can present a more detailed maneuvering skill evaluation to the rider of the lean vehicle 1.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 of the present embodiment is composed of an information processing device including a physical quantity data acquisition unit 21. This information processing device is fixed to the vehicle body 2 of the lean vehicle 1.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 includes a physical quantity data acquisition unit 21 and a control unit 200.
- the running state data including the physical quantity data of the lean vehicle 1 acquired by the physical quantity data acquisition unit 21 is input to the control unit 200.
- the physical quantity data acquisition unit 21 has a gyro sensor 21a and an acceleration sensor 21b.
- the gyro sensor 21a and the acceleration sensor 21b are provided in the information processing device constituting the lean vehicle maneuvering skill determination device 20.
- the gyro sensor 21a detects physical quantity data related to the yaw rate, yaw angle, roll rate, roll angle, pitch rate, and pitch angle of the lean vehicle 1, respectively.
- the physical quantity data related to these angular velocities and angles detected by the gyro sensor 21a is input to the control unit 200.
- the acceleration sensor 21b detects the acceleration of the lean vehicle 1.
- the acceleration of the lean vehicle detected by the acceleration sensor 21b is input to the control unit 200.
- the control unit 200 calculates the vehicle speed based on the input acceleration.
- the yaw angle, yaw rate and steering angle of the lean vehicle 1 change. Further, when the rider tilts the vehicle body 2 of the lean vehicle 1 toward the center of the curve, the roll angle and roll rate of the lean vehicle 1 change. Further, if the lean vehicle 1 decelerates due to the operation of the brake lever 60b by the rider before the lean vehicle 1 enters the curve or while traveling on the curve, the front fork 9 contracts. The contraction of the front fork 9 changes the pitch angle and pitch rate of the lean vehicle 1.
- the yaw angle, yaw rate, roll angle, roll rate, pitch angle, pitch rate, and vehicle speed data of the lean vehicle 1 are data indicating the vehicle running state during the running of the lean vehicle 1.
- the vehicle running state data including these physical quantity data is input to the control unit 200.
- control unit 200 of the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 will be described in detail.
- the control unit 200 includes a turning motion determination unit 22, a memory 51, a component separation unit 53, a section division unit 23, a vehicle running state data generation unit 24, and a vehicle running state data output control unit. 25, a maneuvering skill determination unit 26, and a maneuvering skill determination data output control unit 27 are provided.
- the vehicle running state data acquired by the physical quantity data acquisition unit 21 is stored in the memory 51 in time series.
- the turning motion determination unit 22 determines whether or not the lean vehicle 1 has performed a turning motion that is the target of the rider's maneuvering skill determination.
- the turning motion means the motion of the lean vehicle 1 when the yaw rate of the lean vehicle 1 is maintained at or above a predetermined value for a certain period of time or longer. In other words, if the above conditions are not satisfied, the turning motion determination unit 22 does not determine that the lean vehicle 1 has made a turning motion.
- the vehicle running state data is stored in the memory 51 while the vehicle body 2 is tilted to the left or the vehicle body 2 is tilted to the right.
- the turning motion determination unit 22 reads out the vehicle running state data stored in the memory 51, and determines the turning motion of the lean vehicle 1 using the vehicle running state data.
- FIG. 5 is a diagram for explaining the turning motion determination performed by the turning motion determination unit 22.
- the turning motion determination unit 22 determines the turning motion section Y from the absolute value of the yaw rate detected value output from the gyro sensor 21a. That is, if the turning motion determination unit 22 has a minimum duration of Y min or more in the section from the time when the absolute value of the yaw rate detection value of the lean vehicle 1 exceeds the threshold value X to the time when it falls below the threshold value X again. , The section is determined to be a turning motion section.
- the yaw rate output from the gyro sensor 21a contains measurement noise.
- the turning motion determination unit 22 can remove noise of high frequency band components by performing a low-pass filter process on the yaw rate in order to remove measurement noise.
- a low-pass filter having a frequency threshold value of about 2 to 10 (Hz) may be used.
- the broken line indicates the yaw rate value detected by the gyro sensor 21a.
- the solid line shows the yaw rate from which noise has been removed by the low-pass filter.
- the turning motion determination unit 22 does not determine this section Y as the turning motion section.
- the minimum duration Y min may be set as appropriate. Further, the value of the threshold value X is appropriately set depending on the vehicle type of the lean vehicle 1.
- the method of determining the turning motion section using the yaw rate has been described, but the turning motion section Y may be determined using the yaw angle.
- the turning motion section can be determined as described above after converting the angle data into yaw rate data by time differentiation or the like.
- the turning motion section can be determined by performing arithmetic processing based on the yaw rate, which is physical quantity data related to yaw motion. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle traveling state data output device 20a can be suppressed.
- the vehicle running state data stored in the memory 51 during the turning motion section is input to the component separation unit 53.
- the component separation unit 53 performs frequency characteristic separation processing.
- the component separation unit 53 separates low-frequency components by performing low-pass filter processing on vehicle traveling state data, and separates high-frequency band components by performing band-pass filter processing.
- FIG. 6 is a diagram for explaining component separation of vehicle traveling state data.
- vehicle running state data in which components can be separated by the component separation unit 53 include yaw rate, yaw angle, roll rate, roll angle, pitch rate, and pitch angle.
- the component separation by the filtering process will be described by taking yaw rate as an example.
- the solid line shows the noise-removed yaw rate.
- the dotted line indicates the component-separated low-frequency band component
- the alternate long and short-dashed line indicates the component-separated high-frequency band component.
- the component separation unit 53 removes measurement noise from the input yaw rate all frequency band component data. Then, the component separation unit 53 performs low-pass filter processing and band-pass filter processing on all frequency band components of the yaw rate from which noise has been removed.
- the low-pass filter removes high frequency components higher than the threshold frequency Fc1 which is a predetermined value. As a result, the low frequency band component is output from the low-pass filter.
- the bandpass filter removes low frequency components below the threshold frequency Fc1 and also removes noise components above the threshold frequency Fc2.
- the yaw rate whose components have been separated by the component separation unit 53 is input to the section division unit 23.
- the section division unit 23 acquires the turning motion section, that is, the component-separated yaw rate during the period determined to be a corner by the turning motion determination unit 22, and divides the corner into a plurality of sections based on the yaw rate.
- the corner is divided into three sections, an approach section, a turning section, and a rising section.
- FIG. 7 is a graph for explaining the section division process according to the embodiment, and shows the low frequency band component of the yaw rate and the yaw angular acceleration in time series.
- the section division unit 23 divides the section based on the low frequency band component of the yaw rate and the yaw angular acceleration.
- the section division unit 23 calculates the yaw angular acceleration from the low frequency band component of the yaw rate whose components are separated by the component separation unit 53. Specifically, the section division unit 23 calculates the yaw angular acceleration data by time-differentiating the low frequency band component of the yaw rate.
- the section division unit 23 divides the turning motion section into a plurality of sections by using the low frequency band component of the yaw rate and the calculated yaw angular acceleration in the section determined to be the turning motion section (corner) by the turning motion determination unit 22. To divide.
- the section dividing portion 23 sets a section (t1) from the start point of the turning section (t1) to the time when the yaw angular acceleration first crosses the zero value, that is, to zero crossing. It will be an approach section.
- the turning section start time point (t1) is the corner section determination start point at which the yaw rate is equal to or higher than the threshold value.
- the section division unit 23 is a section from the time when the yaw angular acceleration first crosses the 0 value from the time when the turning section ends (t3), that is, the time when the first zero crossing (t2) to the time when the turning section ends (t3). Is the rising section.
- the turning section end time point (t3) is the corner section determination end time point when the yaw rate is less than the threshold value.
- the section dividing section 23 sets the section from the end point of the approach section (t1) to the start time of the rise section (t2) as the turning section.
- the turning section is a section from the time when the yaw angular acceleration first zero-crosses to the time when the yaw angular acceleration finally crosses zero at the corner. Therefore, the section dividing unit 23 determines that the section from the time when the yaw angular acceleration crosses zero first to the time when the yaw angular acceleration finally crosses zero at the corner is a turning section.
- the approach section, the turning section, and the rising section can be specified by performing arithmetic processing based on the physical quantity data related to the yaw motion and determining the time point of the zero cross of the yaw angular acceleration. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle traveling state data output device 20a can be suppressed.
- ⁇ Vehicle running state data generation> The low-frequency band component and the high-frequency band component separated by the component separation unit 53 are input to the vehicle traveling state data generation unit 24.
- Time data corresponding to the section division is input from the section division unit 23 to the vehicle running state data generation unit 24.
- the vehicle running state data generation unit 24 includes vehicle running state data composed of a low frequency band component (g (t)) and a high frequency band component (f (t)) according to the time corresponding to the section. Is generated, and the vehicle running state data is output to the vehicle running state data output control unit 25.
- the vehicle running state data generation unit 24 generates the vehicle running state data for each corner section, that is, in the present embodiment, the low frequency band component corresponding to each section of the approach section, the turning section, and the rising section ( g (t)) and high frequency band components (f (t)) are generated, and these data are output to the vehicle running state data output control unit 25.
- the vehicle running state data output control unit 25 determines the maneuvering skill determination unit for the low frequency band component (g (t)) and the high frequency band component (f (t)) corresponding to each section of the approach section, the turning section, and the rising section. Output to 26.
- the maneuvering skill determination unit 26 evaluates the maneuvering skill for each section based on the vehicle running state data corresponding to each section of the approach section, the turning section, and the rising section, and generates the judgment data related to the maneuvering skill evaluation.
- the maneuvering skill determination unit 26 outputs the determination data to the maneuvering skill determination data output control unit 27.
- the maneuvering skill evaluation means a skill determination performed based on the smooth movement of the lean vehicle 1.
- the maneuvering skill evaluation it is determined that the maneuvering skill is high when the actual turning motion of the lean vehicle 1 corresponds to the turning motion predicted based on the rider's intention.
- the maneuvering skill determination unit 26 calculates a yaw determination index based on the yaw rate acquired for each corner section, and evaluates the maneuvering skill using the calculated yaw determination index.
- the evaluation standard used for the evaluation of the maneuvering skill for example, a standard created based on the running data of a plurality of riders having various levels of maneuvering skill can be used. The evaluation standard is not limited to this, and may be created based on the past driving data of an individual.
- the yaw judgment index is a score of smooth movement. Then, the degree of smooth movement is calculated by the ratio of the score of smooth movement, which is a yaw determination index, to the evaluation standard of smooth movement.
- the maneuvering skill determination unit 26 calculates the yaw determination index in the turning section of the corner divided by the section division unit 23.
- the low frequency band component of the yaw rate (g (t) in FIG. 8) separated by the component separation unit 53 can be considered as a predictive behavior component when the lean vehicle 1 turns a curve.
- the high frequency band component (f (t) in FIG. 8) of the yaw rate separated by the component separation unit 53 cannot be turned as predicted by the rider, the corrective action operated by the rider to correct the turning motion. It can be thought of as an ingredient.
- the maneuvering skill determination unit 26 uses the following equations (1) to (3) to determine the ratio of the integrated values of the absolute values of the predicted behavior component and the modified behavior component of the yaw rate in each section of the approach section, the turning section, and the rising section. This ratio is used as the yaw judgment index (P1, P2, P3) in each turning section.
- the integrated amount of the absolute value of the low frequency band component g (t) becomes large. However, the integral amount of the absolute value of the high frequency band component f (t) is small. If the rider performs a fine and abrupt correction operation on the lean vehicle 1 while the lean vehicle 1 is traveling on a curve, the integral amount of the absolute value of the high frequency band component f (t) becomes large. However, the integrated amount of the absolute value of the low frequency band component g (t) is correspondingly small.
- the lean vehicle 1 is traveling on a curve.
- the characteristics of the rider's smooth movement can be scored.
- the frequency threshold value of the predicted action component and the frequency threshold value of the modified action component are the same values in each section of the corner divided by the section dividing unit 23.
- the frequency threshold value of the predicted behavior component and the frequency threshold value of the modified behavior component may be different for each section of the corner divided by the section dividing unit 23.
- the component separation unit 53 executes low-pass filter processing and high-pass filter processing in which different frequency thresholds are set for each section divided by the section division unit 23 with respect to the yaw rate from which noise has been removed.
- the maneuvering skill determination unit 26 calculates the yaw determination index by applying the above equations (1) to (3) to the predicted behavior component and the modified behavior component obtained by the component separation unit 53.
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the degree of smooth movement during running for each section of the corner divided by the section division unit 23, using the calculated yaw determination index and the evaluation standard.
- the yaw determination index P1 in the approach section, the yaw determination index P2 in the turning section, and the yaw determination index P3 in the rising section are continuous values, respectively. Therefore, the maneuvering skill determination unit 26 can determine the degree of smooth movement during traveling steplessly for each section by using these yaw determination indexes P1 to P3. The lower the yaw judgment index, the larger the modified behavior component than the predicted behavior component. As a result, when the yaw determination index is low, the maneuvering skill determination unit 26 determines that the smooth movement during traveling is low.
- the maneuvering skill determination unit 26 can set thresholds corresponding to the evaluation criteria in the yaw determination indexes P1 to P3 to determine smooth movement during traveling in a stepped manner.
- FIG. 9 shows an example in which the degree of smooth movement is determined in three stages using the same threshold value in each section of the corner.
- the degree of smooth movement during running is high in the order of the rising section, the approaching section, and the turning section.
- the threshold value for determining the degree of smooth movement may be changed for each corner section.
- the maneuvering skill determination unit 26 outputs the maneuvering skill determination data, which is the determination data related to the smooth movement generated by determining each in the approach section, the turning section, and the rising section, to the maneuvering skill determination data output control unit 27.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 outputs the maneuvering skill determination data based on the determined smooth movement during running to the output device 15 and presents it to the rider of the lean vehicle 1.
- the presentation to the rider by the maneuvering skill determination data output control unit 27 may be presented after each turning motion of the lean vehicle 1 after each turning motion of the lean vehicle 1, or after a plurality of turning movements of the lean vehicle 1. It may be presented, or it may be presented after the lean vehicle 1 has traveled. Further, the maneuvering skill determination data output control unit 27 may present all the determination results for each corner section to the rider, or may present only the specific determination results to the rider.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 is requested to present the determination result of only the turning section to the rider. It may be configured in. By presenting in this way, the rider can clarify the driving scene that needs improvement, and can efficiently improve the rider's maneuvering skill.
- the output device 15 presented to the rider is provided as a visual presentation (for example, displayed on the monitor 15a), an auditory presentation (for example, a voice presentation from the speaker 15b in the helmet 16), and a tactile presentation (for example, on the front seat 7a). It is configured to perform (presentation by the vibrator 15c) and the like.
- the method of presenting to the rider may be any other method, and the method of presenting to the rider is not limited to the above-mentioned method.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 can obtain vehicle running state data in each section of the corner divided by the section dividing unit 23 and evaluate the maneuvering skill in each section of the corner. As a result, the maneuvering skill of the rider can be evaluated in more detail.
- FIG. 10 is a flowchart showing the turning section division processing operation.
- the turning motion determination unit 22 acquires the yaw rate of the lean vehicle 1 acquired by the physical quantity data acquisition unit 21 (step S01). Next, the turning motion determination unit 22 removes measurement noise from the acquired yaw rate (step S02). The turning motion determination unit 22 determines whether or not the lean vehicle 1 has made a turning motion (step S03). When it is not determined by the turning motion determination unit 22 that the lean vehicle 1 has made a turning motion (step S03: No), the turning motion determination unit 22 continues to take in the yaw rate.
- the component separation unit 53 reads the yaw rate from the memory 51. Then, the component separation unit 53 separates each frequency characteristic by filtering the yaw rate (step S04). That is, the yaw rate, which is the physical quantity data input to the component separation unit 53, is separated into a low frequency band component and a high frequency band component by the low-pass filter processing and the band-pass filter processing.
- the section dividing unit 23 calculates the yaw angular acceleration from the low frequency band component of the yaw rate separated for each frequency characteristic (step S05). Specifically, the section division unit 23 calculates the yaw angular acceleration data by time-differentiating the frequency band component of the yaw rate.
- the section division unit 23 divides the corner into a plurality of sections using the low frequency band component of the yaw rate and the calculated yaw angular acceleration (step S06).
- the section division unit 23 sets the section (t1) from the start point of the turning section (t1) to the time when the yaw angular acceleration first zero crosses (t1) as the approach section.
- the section division portion 23 sets a section from the time point (t2) at which the yaw angular acceleration first zero crosses from the end point point (t3) of the turning section to the end point point (t3) of the turning section as the rising section.
- the section dividing section 23 sets the section from the end point of the approach section (t1) to the start time of the rise section (t2) as the turning section.
- the time point of zero crossing includes the time point when the yaw angular acceleration crosses the zero value, that is, the time when the positive / negative of the yaw angular acceleration is switched, and is determined based on the time when the positive / negative of the yaw angular acceleration is switched.
- the section division unit 23 sends the section division data of the corner to the vehicle running state data generation unit 24 (step S07). Then, the control unit 200 determines whether or not the lean vehicle 1 has stopped (step S08). When the control unit 200 determines that the lean vehicle 1 has stopped (step S08: YES), the control unit 200 ends the operation.
- step S08: No When it is determined that the lean vehicle 1 is not stopped (step S08: No), the process returns to step S01 and the section division processing operation for the next corner is performed.
- FIG. 11 is a flowchart showing a control operation of the maneuvering skill determination process.
- the vehicle running state data generation unit 24 generates vehicle running state data for each section.
- the vehicle traveling state data generation unit 24 generates the low frequency band component g (t) and the high frequency band component f (t) of the yaw rate corresponding to the approach section, the turning section, and the rising section (step). S11).
- the generated vehicle running state data is output from the vehicle running state data output control unit 25 to the maneuvering skill determination unit 26.
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains a ratio between the integral value of the absolute value of the predicted behavior component of the yaw rate in the approach section and the integral value of the absolute value of the modified action component, and from this ratio, the yaw determination index ( P1) is calculated (step S12).
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains the ratio of the integral value of the absolute value of the predicted behavior component of the yaw rate in the turning section and the integral value of the absolute value of the modified behavior component in the turning section, and from this ratio, the yaw determination index of the turning section ( P2) is calculated (step S13).
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains the ratio between the integral value of the absolute value of the predicted behavior component of the yaw rate in the rising section and the integral value of the absolute value of the modified action component, and from this ratio, the yaw determination index ( P3) is calculated (step S14).
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the degree of smooth movement of the lean vehicle 1 during traveling for each corner section using the yaw determination index calculated for each corner section (step S15).
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the degree of smooth movement of the lean vehicle 1 during traveling in a stepwise manner by comparing the yaw determination index with a threshold value corresponding to the evaluation standard.
- the maneuvering skill determination unit 26 generates determination data regarding the degree of smooth movement of the lean vehicle 1 during traveling from the determination result.
- the maneuvering skill determination unit 26 outputs the determination data regarding the degree of smooth movement generated by determining each section in the approach section, the turning section, and the rising section to the maneuvering skill determination data output control unit 27. To do.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 outputs the determination data regarding the degree of smooth movement to the output device 15 and presents it to the rider of the lean vehicle 1 (step S16). Then, the maneuvering skill determination processing operation is completed.
- the physical quantity data acquisition unit 21 acquires vehicle running state data (physical quantity data) in each section obtained by dividing the corner in which the lean vehicle 1 travels into a plurality of sections.
- the vehicle running state of the lean vehicle 1 changes.
- the vehicle in order to acquire the vehicle running state data corresponding to the vehicle behavior of the lean vehicle 1 in each section of the corner, the vehicle has high accuracy corresponding to the vehicle behavior of the lean vehicle 1 in each section of the corner.
- Vehicle running state data can be acquired.
- the vehicle behavior of the lean vehicle 1 includes any one of an operation of tilting the vehicle, an operation of maintaining the tilted vehicle, and an operation of raising the vehicle.
- a lean vehicle running state data output device 20a that can output vehicle running state data that corresponds to each section of the corner and has high accuracy that can be used for maneuvering skill evaluation can be obtained.
- the lean vehicle running state data output device 20a obtains the yaw rate and the yaw angular acceleration based on the physical quantity data related to the yaw motion acquired by the physical quantity data acquisition unit 21.
- the lean vehicle running state data output device 20a divides the corner into an approach section, a turning section, and a rising section based on the yaw rate and the yaw angular acceleration.
- the lean vehicle traveling state data output device 20a easily identifies the approach section, the turning section, and the rising section at the corner where the lean vehicle 1 travels by performing arithmetic processing based on the physical quantity data related to the yaw motion. be able to. Therefore, the load of data processing in the lean vehicle traveling state data output device 20a can be suppressed.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 of the present embodiment obtains vehicle running information data based on the vehicle running state of the lean vehicle 1 in each section of the corner, and evaluates the maneuvering skill in each section of the corner. Can be done. This makes it possible to evaluate the rider's maneuvering skill in more detail.
- the section division of the corner is performed using the physical quantity data related to the yaw motion, but it may be performed using the physical quantity data related to the roll motion or the physical quantity data related to the pitch motion. Also in this case, the section dividing unit 23 may divide the corner into each section by performing the same processing as in the case of using the physical quantity data related to the yaw motion.
- the rider's maneuvering skill is evaluated based on the smooth movement of the lean vehicle 1 during traveling.
- the rider's maneuvering skill may be evaluated by other evaluation items.
- the rider's maneuvering skills may be evaluated by the agile movement of the lean vehicle.
- Agile movement corresponds to the actual turning motion of the lean vehicle while the lean vehicle is driving in a corner, which is predicted by the rider in order to bring out the turning force of the lean vehicle.
- the maneuvering skill of the rider may be evaluated using the degree of smooth movement of the lean vehicle during traveling and the degree of agile movement of the lean vehicle.
- the degree of agile movement can be calculated using the low frequency band component of at least one detection angle of the roll angle and the pitch angle.
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the rider's maneuvering skill by calculating a roll determination index based on the low frequency band component of the roll angle acquired for each corner section and evaluating the calculated roll determination index. To do.
- the evaluation standard used for the evaluation of the roll determination index for example, a standard created based on the running data of a plurality of riders having various levels of maneuvering skills may be used.
- the roll judgment index is a score of agile movement. Then, the degree of agile movement is calculated by the ratio of the score of agile movement, which is a roll determination index, to the evaluation standard of agile movement.
- the lean vehicle maneuvering skill determination device 20 evaluates the rider's maneuvering skill by the agile movement of the lean vehicle will be described below.
- the component separation unit 53 reads out the roll angle stored in the memory 51 in time series and performs component separation.
- the low frequency band component g (t) is interpreted as a predictive behavior component in which a lean vehicle turns a curve.
- the absolute value of the low frequency band component g (t) becomes large. Become. In this way, by using the absolute value of the predicted behavior component of the roll angle as an index, it is possible to score the maneuvering characteristics related to the agile movement of the rider.
- the maneuvering skill determination unit 26 calculates a roll determination index in each section of the corner.
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains the integrated value of the absolute value of the predicted behavior component of the roll angle in the approach section, the turning section, and the rising section by the following equations (4) to (6), and rolls the integrated value in each section. It is used as a judgment index (T1, T2, T3).
- the maneuvering skill determination unit 26 determines the degree of agile movement of the lean vehicle during traveling for each corner section using the calculated roll determination index and evaluation standard.
- the roll judgment index T1 in the approach section, the roll judgment index T2 in the turning section, and the roll judgment index in the rising section are continuous values, respectively. Therefore, the maneuvering skill determination unit 26 can determine the degree of agile movement during traveling steplessly for each corner section by using these roll determination indexes T1 to T3. The maneuvering skill determination unit 26 can determine that the higher the roll determination index is, the more it follows the turning motion predicted by the rider. As a result, when the roll determination index is high, the maneuvering skill determination unit 26 determines that the degree of agile movement of the lean vehicle during traveling is high.
- FIG. 12 is a distribution diagram showing the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle in a two-dimensional coordinate system.
- the maneuvering skill of the rider can be expressed by the relative position in the two-dimensional coordinate system.
- the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle in relative positions it is possible to clarify points for improving the rider's maneuvering and points for guidance to the rider.
- the degree of smooth movement of the vehicle is shown on the horizontal axis
- the degree of agile movement of the vehicle is shown on the vertical axis.
- the maneuvering skill determination unit 26 displays the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle in two dimensions.
- the data displayed in the coordinate system is output to the maneuvering skill determination data output control unit 27.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 outputs data to be displayed as shown in FIG. 12 on the monitor 15a of the output device 15 based on the data displayed in the two-dimensional coordinate system.
- the maneuvering skill determination data output control unit 27 classifies the vehicle according to the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle, and outputs and displays the result from the speaker 15b to the voice output or the monitor 15a. ..
- the maneuvering skill evaluation results are divided into four categories according to the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle.
- the maneuvering skill evaluation results are classified into four categories by being classified by the median values of the degree of smooth movement of the vehicle and the degree of agile movement of the vehicle.
- the maneuvering skill evaluation results are divided into four categories: “active control”, “passive control”, “rough maneuvering”, and “beginner maneuvering”.
- FIG. 12 nine evaluation results of the rider are shown.
- R11, R21, and R31 represent the maneuvering skill evaluation of the approach section.
- R12, R22, and R32 represent the maneuvering skill evaluation of the turning section.
- R13, R23, and R33 represent the maneuvering skill evaluation of the rising section.
- R11, R12, and R13 are the first corners
- R21, R22, and R23 are the second corners
- R31, R32, and R33 are the maneuvering evaluations for each section of the third corner.
- the rider's maneuvering skill evaluation included in the area of "rough maneuvering" has a relatively low score for smooth movement of the vehicle and a high score for agile movement of the vehicle.
- this area may be an intermediate area.
- this region is, for example, a red region. Riders in such areas are actively maneuvering in order to bring out the agile movement of the vehicle, but on the other hand, it is judged that the vehicle cannot be controlled accurately. Therefore, in this case, the rider may learn a vehicle control method for enhancing the smooth movement of the vehicle.
- the maneuvering skill evaluation R33 in the rising section is included in the region.
- the individual skill maneuvering evaluation of the rider included in the area of "beginner maneuvering" has a relatively low smooth movement score of the vehicle and a low agile movement score of the vehicle.
- this area may be a beginner area.
- this region is, for example, a yellow region. It is judged that such a rider's maneuver cannot control the vehicle accurately, and therefore cannot bring out the agile movement of the vehicle. Therefore, in this case, the rider may first learn the vehicle control method for enhancing the smooth movement of the vehicle, and then learn the vehicle control method for enhancing the agile movement.
- the maneuvering skill evaluations R13 and R23 in the rising section are included in the region.
- the rider's maneuvering evaluation included in the "passive control" area indicates the maneuvering level of veteran riders.
- this area may be an intermediate area.
- this area is a green area. Riders included in this area have room to further improve their driving skills by improving the agile movement of the vehicle.
- the maneuvering skill evaluations R12, R13, and R32 of the turning section are included in the region.
- the rider's maneuvering of the turning section is at the intermediate level.
- the rider's maneuvering evaluation included in the "active control" area indicates the instructor's maneuvering area.
- this area may be an advanced area.
- this region is a blue region. Riders included in this area may maintain this maneuvering level.
- the maneuvering skill evaluations R11, R21, and R31 of the approach section are included in the area.
- the maneuvering skill level improves in the order of the yellow area, the red area or the green area, and the blue area, but it is not limited to the above maneuvering skill level.
- the rider can easily improve the maneuvering level and improvement points in each division. Can be grasped.
- the degree of agile movement of the lean vehicle is calculated using the roll angle, it may be calculated using other running state data.
- the degree of agile movement of a lean vehicle may use the pitch angle and vehicle speed in addition to the roll angle.
- the pitch angle and the vehicle speed are component-separated in the same manner as the roll angle.
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains a pitch determination index, which is an index of agile movement, from the component-separated pitch angles by using the above equations (4) to (6).
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains a speed index, which is an index of agile movement, from the component-separated vehicle speed by using the above equations (4) to (6).
- the maneuvering skill determination unit 26 may obtain a weighted linear sum of the roll determination index, the pitch determination index, and the speed determination index, and use it as an index of agile movement. In this way, the maneuvering skill determination unit 26 can present a more accurate maneuvering skill determination result to the rider by using the plurality of running state data.
- the maneuvering skill determination unit 26 may calculate an index of agile movement by a product sum, a conditional probability, or the like, in addition to the weighted linear sum.
- the yaw rate is used as the running state data for determining the degree of smooth movement of the lean vehicle.
- other running state data may be used as the running state data for determining the smooth movement of the lean vehicle.
- the other running condition data includes, for example, a roll rate and a pitch rate.
- the roll rate and the pitch rate are separated from each other in the same manner as the yaw rate.
- the maneuvering skill determination unit 26 described above uses the equations (1) to (3) to obtain a roll determination index that is an index of smooth movement from the roll rate with the components separated.
- the maneuvering skill determination unit 26 obtains a pitch determination index from the component-separated pitch rates using the above equations (1) to (3).
- the maneuvering skill determination unit 26 may obtain a weighted linear sum of the yaw determination index, the roll determination index, and the pitch determination index, and use it as an index for smooth movement. In this way, by using a plurality of running state data, it is possible to present a more accurate maneuvering skill determination result to the rider.
- the maneuvering skill determination unit 26 may calculate an index of smooth movement by a product sum, a conditional probability, or the like, in addition to the weighted linear sum.
- the corner is divided into three sections, an approach section, a turning section, and a rising section, but the corner may be divided into two sections or four or more sections.
- the corner may be divided into two parts, the first half and the second half.
- the first half and the second half may be divided with the peak value of the yaw rate as a boundary.
- the present invention can be applied to a lean vehicle maneuvering skill determination device using data related to a vehicle running state in each state of each section obtained by dividing a corner into a plurality of sections.
- Lean vehicle 2 Body 3: Front wheel 4: Rear wheel 5: Body cover 15: Output device 15a: Monitor 15b: Speaker 15c: Vibrator 16: Helmet 20: Lean vehicle maneuvering skill determination device 20a: Lean vehicle running state data output Device 21: Physical quantity data acquisition unit 21a: Gyro sensor 21b: Acceleration sensor 22: Turning motion determination unit 23: Section division unit 24: Vehicle travel condition data generation unit 25: Vehicle travel condition data output control unit 26: Maneuvering skill determination unit 27 : Maneuvering skill determination data output control unit 51: Memory 53: Component separation unit 60: Operation input device 60a: Accelerator grip 60b: Brake lever 60c: Brake pedal 60d: Foot step 60e: Handle bar
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Abstract
コーナーを複数の区間に分割することにより得られる各区間の状態における車両走行状態データを出力する。リーン車両走行状態データ出力装置20は、傾斜する車体2と、ライダーによって操作される操作入力デバイス60とを備えたリーン車両1がコーナーを走行中に得られるリーン車両走行状態データを出力する。リーン車両走行状態データ出力装置20は、リーン車両1が傾斜した状態で旋回するコーナーにおいて、リーン車両1のヨー運動、ロール運動及びピッチ運動の少なくとも一つに関する物理量データを取得する物理量データ取得部21と、取得した物理量データに基づいて、コーナーを複数の区間に分割した場合の各区間におけるリーン車両1の車両走行状態データを生成して出力する車両走行状態データ生成部24と、走行状態データを出力する車両走行状態データ出力制御部25と、を備える。
Description
本発明は、リーン車両走行状態データ出力装置及びリーン車両操縦技量判定装置に関する。
リーン車両の操縦技量を向上させるために用いられる装置が提案されている。このような装置として、特許文献1には、リーン車両が走行中に、音声でライダーに操縦技量の評価結果を提示する音声情報提供装置が開示されている。
前記音声情報提供装置は、リーン車両の走行中にライダーに音声で操縦技量の評価結果を提示することで、ライダーの操縦技量の向上を促進する。前記音声情報提供装置は、走行中のリーン車両の走行データを処理することによって取得した操縦技量の評価結果を、前記リーン車両が走行中で且つ前記リーン車両が旋回中でない場合に、ライダーに音声で提示する。
前記音声情報提供装置では、旋回判定部が、ジャイロスコープから入力されるヨーレートの検出値を用いて旋回運動区間を検出している。前記旋回判定部は、コーナー全体を前記旋回運動区間として検出している。
また、特許文献2には、車両が実際に走行することで得たカーブ情報を他の車両の運転者と共有することができる運転支援方法が開示されている。
特許文献2の運転支援方法では、自車両の位置情報を蓄積し、蓄積された位置情報に基づいて車両が走行したカーブを検出する。前記特許文献2の運転支援方法では、検出したカーブについて、少なくともカーブ曲率を含むカーブ情報を送信することで、他車両のカーブ走行における運転を支援する。
前記特許文献2の運転支援方法では、カーブ走行中に取得したロール角度及び車速などの走行情報データを、車両がカーブを走行した後に処理して、少なくともカーブ曲率を含むカーブ情報を取得する。該取得されたカーブ情報は、他車両に送信される。
リーン車両は、コーナーの進入時、旋回時、立ち上がり時で、ヨー、ロール及びピッチなどの車両走行状態が異なる。このため、コーナーの進入時、旋回時、立ち上がり時のそれぞれの状態でライダーの操縦技量の評価が得られれば、ライダーの操縦技量の向上に役立つ。
しかし、前記特許文献1の音声情報提供装置は、コーナー全体で操縦技量に関する情報を得るため、コーナー全体に対する操縦技量しか評価できない。このため、前記特許文献1の音声情報提供装置は、リーン車両のコーナー進入時と旋回時と立ち上がり時に対応した操縦技量の評価はできない。
また、前記特許文献2の運転支援方法は、車両がカーブを走行した後にデータ処理を行っているため、リアルタイムでデータ処理が行われていない。
本発明は、コーナーを複数の区間に分割することにより得られる各区間のそれぞれの状態における車両走行状態に関連するデータ(以下、車両走行状態データという。)を出力するリーン車両走行状態データ出力装置を提供することを目的とする。
本発明者は、リーン車両のコーナリングについて検討した。リーン車両は、コーナーの進入時、旋回時、立ち上がり時で車両走行状態が異なる。このため、本発明者は、コーナーの進入時、旋回時、立ち上がり時のそれぞれの車両走行状態データを得ることができれば、各区間で操縦技量評価を行うことができ、より細やかな操縦技量の評価を行うことができると考えた。
リーン車両は、コーナーにおいて、コーナー進入時に傾く姿勢と、傾けた状態を維持する姿勢、コーナー立ち上がり時に起き上がる姿勢とで車両走行時の状態が大きく異なる。本発明者は、リーン車両のコーナー走行中に取得する車両走行状態データを、傾く状態、傾きを維持する状態、及び立ち上がる状態の3つに分けることにより、リーン車両の車両走行時の状態を反映したデータが得られることが分かった。そして、本発明者は、リーン車両の車両走行状態を反映したリーン車両走行状態データが得られれば、リーン車両のコーナー進入時、旋回時、立ち上がり時に対応した操縦技量評価が得られることを見出した。
そこで、本発明者は、リーン車両が傾斜した状態で旋回するコーナーを複数に分割することによって得られる各区間において、前記リーン車両の車両走行時の状態に関連するデータを得ることで、各区間で操縦技量評価を行うことを考えた。
このように、コーナーを複数に分割することによって得られる各区間の車両走行状態データを処理することにより、演算装置は、リーン車両がコーナーを走行している際に一部のデータを演算処理することが可能となる。これにより、演算装置が車両走行状態データを処理する際に、演算処理の自由度を向上できる。すなわち、演算装置は、上述のようなデータ処理を行うことにより、車両走行状態データを処理する際に、データ処理の順番を変えたり、データ処理のタイミングを早めることができるなど、演算装置における演算処理の自由度を向上できる。また、演算装置は、上述のようなデータ処理を行うことにより、同じ演算負荷であればリソースのグレードを下げたり、リソースが同じであれば他の演算処理を行ったりすることも可能となるため、リソースの自由度を向上できる。
以上より、本発明者は、鋭意検討の結果、以下のような構成に想到した。
本発明の一実施の形態に係るリーン車両走行状態データ出力装置は、左旋回中に左に傾斜し、右旋回中に右に傾斜する車体と、ライダーによって操作される操作入力デバイスとを備えたリーン車両がコーナーを走行中に得られるリーン車両走行状態データを出力するリーン車両走行状態データ出力装置であって、
リーン車両が傾斜した状態で旋回するコーナーにおいて、前記リーン車両のヨー運動、ロール運動及びピッチ運動の少なくとも一つに関する物理量データを取得する物理量データ取得部と、
前記取得した物理量データに基づいて、前記コーナーを複数の区間に分割した場合の各区間における前記リーン車両の車両走行状態データを生成して出力する車両走行状態データ生成部と、
前記車両走行状態データを出力する車両走行状態データ出力制御部と、
を備える。
リーン車両が傾斜した状態で旋回するコーナーにおいて、前記リーン車両のヨー運動、ロール運動及びピッチ運動の少なくとも一つに関する物理量データを取得する物理量データ取得部と、
前記取得した物理量データに基づいて、前記コーナーを複数の区間に分割した場合の各区間における前記リーン車両の車両走行状態データを生成して出力する車両走行状態データ生成部と、
前記車両走行状態データを出力する車両走行状態データ出力制御部と、
を備える。
リーン車両は、コーナーを走行する際に、コーナーを複数に分割した場合の各区間において車両走行状態が異なる。前記物理量データ取得部は、リーン車両が傾斜した状態で旋回するコーナーにおいて、前記リーン車両の物理量データを取得する。これにより、前記物理量データ取得部は、車両走行状態が変化するコーナーでの物理量データを得ることができる。
前記車両走行状態データ生成部は、前記取得した物理量データに基づいて、前記コーナーを複数の区間に分割した場合の各区間における前記リーン車両の操縦技量評価に用いられる車両走行状態データを生成して出力する。前記コーナーの複数の区間における各区間の前記リーン車両の車両走行状態データを得ることで、各区間での操縦技量評価を行うことができる。
その分割された区間における車両挙動は、車両を傾ける動作、傾けた車両を維持する動作、及び、車両を立ち上げる動作のうちいずれか一つの動作を含む。これにより、分割された区間において、各区間の車両挙動に対応した前記物理量データを取得できるため、車両挙動に対応する物理量データの精度を向上させることができる。
したがって、コーナーを複数に分割した各区間に対応し、且つ、操縦技量評価に用いることができるような高い精度を有する車両走行状態データを出力可能なリーン車両走行状態データ出力装置が得られる。
また、リーン車両走行状態データ出力装置は、コーナーを複数の区間に分割し、その分割した区間のデータを扱うことにより、一度に処理するデータ量を抑制することができる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両走行状態データ出力装置は、以下の構成を含むことが好ましい。前記リーン車両走行状態データ出力装置は、前記物理量データ取得部で取得した物理量データに基づいて、前記リーン車両が旋回するコーナーを算出し、算出した前記コーナーを複数の区間に分割する区間分割部をさらに備える。
これにより、リーン車両が走行するコーナーを複数の区間に分割することができる。したがって、コーナーを複数に分割した各区間に対応し、且つ、操縦技量評価に用いることができるような高い精度を有する車両走行状態データを出力可能なリーン車両走行状態データ出力装置が得られる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両走行状態データ出力装置は、以下の構成を含むことが好ましい。前記複数の区間は、コーナー進入区間と、旋回区間と、立ち上がり区間とを含む。
リーン車両は、コーナーを走行する際に、コーナーにおけるコーナー進入区間と旋回区間と立ち上がり区間とで車両走行状態が異なる。すなわち、各区間におけるそれぞれの車両挙動である、車両を傾ける動作、傾けた車両を維持する動作、車両を立ち上げる動作に対応して、車両走行状態が異なる。リーン車両走行状態データ出力装置は、各区間の車両挙動に対応した物理量データを取得できる。よって、車両挙動に対応する物理量データの精度を向上させることができる。
したがって、コーナーを複数に分割した各区間に対応し、且つ、操縦技量評価に用いることができるような高い精度を有するリーン車両の車両走行状態データを出力可能なリーン車両走行状態データ出力装置が得られる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両走行状態データ出力装置は、以下の構成を含むことが好ましい。前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、前記ヨーレートが閾値以上であるコーナー区間判定開始点から前記ヨー角加速度がゼロクロスするまでの区間を前記コーナー進入区間と判定する。
このように、前記区間分割部は、ヨー運動に関する物理量データに基づき演算処理を行うことで、進入区間を容易に特定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置におけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両走行状態データ出力装置は、以下の構成を含むことが好ましい。前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、前記ヨーレートが閾値未満となるコーナー区間判定終了時点前に最後に前記ヨー角加速度がゼロクロスした時点から、前記コーナー区間判定終了時点までの区間を前記立ち上がり区間と判定する。
このように、前記区間分割部は、ヨー運動に関する物理量データに基づき演算処理を行うことで、立ち上がり区間を特定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置におけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両走行状態データ出力装置は、以下の構成を含むことが好ましい。前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、最初に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点から最後に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点までの区間を前記旋回区間と判定する。
このように、前記区間分割部は、ヨー運動に関する物理量データに基づき演算処理を行うことで、旋回区間を特定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置におけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
本発明の実施形態に係るリーン車両操縦技量判定装置は、上記に記載したいずれかのリーン車両走行状態データ出力装置から出力された前記コーナーの各区間のリーン車両の前記車両走行状態データに基づいて、操縦技量を判定し、判定した操縦技量判定データを出力する操縦技量判定部と、
前記操縦技量判定データを出力する操縦技量判定データ出力制御部と、
を備える。
前記操縦技量判定データを出力する操縦技量判定データ出力制御部と、
を備える。
前記リーン車両操縦技量判定装置は、コーナーを分割した各区間における車両走行状態に基づく車両走行情報データを得て、各区間での操縦技量評価を行うことができる。これにより、前記リーン車両操縦技量判定装置は、より細やかな操縦技量の評価が行える。
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施例のみを定義する目的で使用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。
本明細書で使用される「及び/または」は、一つまたは複数の関連して列挙された構成物のすべての組み合わせを含む。
本明細書において、「含む、備える(including)」「含む、備える(comprising)」または「有する(having)」及びそれらの変形の使用は、記載された特徴、工程、要素、成分、及び/または、それらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/または、それらのグループのうちの1つまたは複数を含むことができる。
本明細書において、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、及び/または、それらの等価物は、広義の意味で使用され、“直接的及び間接的な”取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な接続または結合を含むことができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
本発明の説明においては、いくつもの技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、本発明に係るリーン車両走行状態データ出力装置及びリーン車両操縦技量判定装置の実施の形態について説明する。
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。
よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施の形態に限定することを意図するものではない。
[リーン車両]
本明細書において、リーン車両とは、傾斜姿勢で旋回する車両である。具体的には、リーン車両は、車両の左右方向において、左に旋回する際に左に傾斜し、右に旋回する際に右に傾斜する車両である。リーン車両は、一人乗りの車両であってもよいし、複数人が乗車可能な車両であってもよい。なお、リーン車両は、二輪車だけでなく、三輪車または四輪車など、傾斜姿勢で旋回する全ての車両を含む。
本明細書において、リーン車両とは、傾斜姿勢で旋回する車両である。具体的には、リーン車両は、車両の左右方向において、左に旋回する際に左に傾斜し、右に旋回する際に右に傾斜する車両である。リーン車両は、一人乗りの車両であってもよいし、複数人が乗車可能な車両であってもよい。なお、リーン車両は、二輪車だけでなく、三輪車または四輪車など、傾斜姿勢で旋回する全ての車両を含む。
[物理量データ]
本明細書において、物理量データとは、リーン車両の走行中に得られる、リーン車両のヨー角に関連する物理量、ロール角に関連する物理量及びピッチ角に関連する物理量の少なくとも一つを含むデータである。
本明細書において、物理量データとは、リーン車両の走行中に得られる、リーン車両のヨー角に関連する物理量、ロール角に関連する物理量及びピッチ角に関連する物理量の少なくとも一つを含むデータである。
[ヨー角に関連する物理量]
本明細書において、ヨー角に関連する物理量とは、車体の上下に延びる軸を中心とした回転運動であるヨーイングにおいて、回転した角度(ヨー角)の値、回転した角度の変化の速さであるヨーレート(ヨー角速度)の値、及びヨーレートの変化の速さ(ヨー角加速度)の値を含む。
本明細書において、ヨー角に関連する物理量とは、車体の上下に延びる軸を中心とした回転運動であるヨーイングにおいて、回転した角度(ヨー角)の値、回転した角度の変化の速さであるヨーレート(ヨー角速度)の値、及びヨーレートの変化の速さ(ヨー角加速度)の値を含む。
[ロール角に関連する物理量]
本明細書において、ロール角に関連する物理量とは、車体の前後に延びる軸を中心とした回転運動であるローリングにおいて、傾いた角度(ロール角)の値、傾いた角度の変化の速さであるロールレート(ロール角速度)の値、及びロールレートの変化の速さ(ロール角加速度)の値を含む。
本明細書において、ロール角に関連する物理量とは、車体の前後に延びる軸を中心とした回転運動であるローリングにおいて、傾いた角度(ロール角)の値、傾いた角度の変化の速さであるロールレート(ロール角速度)の値、及びロールレートの変化の速さ(ロール角加速度)の値を含む。
[ピッチ角に関連する物理量]
本明細書において、ピッチ角に関連する物理量とは、車体の左右に延びる軸を中心とした回転運動であるピッチングにおいて、傾いた角度(ピッチ角)の値、傾いた角度の変化の速さであるピッチレート(ピッチ角速度)の値、及びピッチレートの変化の速さ(ピッチ角加速度)の値を含む。
本明細書において、ピッチ角に関連する物理量とは、車体の左右に延びる軸を中心とした回転運動であるピッチングにおいて、傾いた角度(ピッチ角)の値、傾いた角度の変化の速さであるピッチレート(ピッチ角速度)の値、及びピッチレートの変化の速さ(ピッチ角加速度)の値を含む。
[車両走行状態データ]
本明細書において、車両走行状態データとは、走行中の車両において得られる少なくともヨー角、ロール角及びピッチ角などに関連する物理量データ、車両速度の加減速に関するデータ、操舵角に関連するデータを含む。
本明細書において、車両走行状態データとは、走行中の車両において得られる少なくともヨー角、ロール角及びピッチ角などに関連する物理量データ、車両速度の加減速に関するデータ、操舵角に関連するデータを含む。
[ゼロクロス]
本明細書において、ゼロクロスとは、物理量データの値の正負が切り替わる状態を意味する。ゼロクロスする時点とは、物理量のデータの正負が切り替わる時を含み、物理量のデータの正負が切り替わる時を基準として決定される。
本明細書において、ゼロクロスとは、物理量データの値の正負が切り替わる状態を意味する。ゼロクロスする時点とは、物理量のデータの正負が切り替わる時を含み、物理量のデータの正負が切り替わる時を基準として決定される。
[車両挙動]
本発明書において、車両挙動とは、リーン車両がコーナーを走行する際のリーン車両の挙動を意味する。前記車両挙動は、リーン車両を傾ける動作、傾けたリーン車両を維持する動作、及び、リーン車両を立ち上げる動作を含む。
本発明書において、車両挙動とは、リーン車両がコーナーを走行する際のリーン車両の挙動を意味する。前記車両挙動は、リーン車両を傾ける動作、傾けたリーン車両を維持する動作、及び、リーン車両を立ち上げる動作を含む。
[操縦技量評価]
本発明書において、操縦技量評価とは、操縦技量基準に基づいて、ライダーの操縦技量を判定した結果から求められる操縦能力評価である。例えば、操縦技量評価は、滑らかな動きに基づいて評価した結果、または、機敏な動きに基づいて評価した結果である。
本発明書において、操縦技量評価とは、操縦技量基準に基づいて、ライダーの操縦技量を判定した結果から求められる操縦能力評価である。例えば、操縦技量評価は、滑らかな動きに基づいて評価した結果、または、機敏な動きに基づいて評価した結果である。
[滑らかな動き]
本発明書において、滑らかな動きとは、リーン車両がコーナーを走行中に、リーン車両の実際の旋回動作が、ライダーの意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合のリーン車両の動きを意味する。
本発明書において、滑らかな動きとは、リーン車両がコーナーを走行中に、リーン車両の実際の旋回動作が、ライダーの意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合のリーン車両の動きを意味する。
[機敏な動き]
本明細書において、機敏な動きとは、リーン車両がコーナーを走行中に、リーン車両の実際の旋回動作が、リーン車両の旋回力を引き出すためにライダーの意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合のリーン車両の動きを意味する。
本明細書において、機敏な動きとは、リーン車両がコーナーを走行中に、リーン車両の実際の旋回動作が、リーン車両の旋回力を引き出すためにライダーの意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合のリーン車両の動きを意味する。
本発明の一実施の形態に係るリーン車両走行状態データ出力装置によれば、コーナーを複数の区間に分割した各区間において、区間に対応した車両走行状態データを出力するリーン車両走行状態データ出力装置を得ることができる。
以下、各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
以下、図中の矢印Fは、リーン車両の前方向を示す。図中のRRは、リーン車両の後方向を示す。図中の矢印Uは、リーン車両の上方向を示す。前後左右の方向は、それぞれ、リーン車両を運転するライダーから見た場合の前後左右の方向を意味する。また、上下方向は、リーン車両を運転するライダーから見た場合の上下方向を意味する。
<全体構成>
図1は、本発明の実施の形態に係るリーン車両1の左側面図である。リーン車両1は、例えば、自動二輪車である。リーン車両1は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両である。リーン車両1は、車体2と、前輪3と、後輪4と、リーン車両操縦技量判定装置20とを備える。
図1は、本発明の実施の形態に係るリーン車両1の左側面図である。リーン車両1は、例えば、自動二輪車である。リーン車両1は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両である。リーン車両1は、車体2と、前輪3と、後輪4と、リーン車両操縦技量判定装置20とを備える。
車体2は、車体カバー5と、ハンドルバー60eと、フロントシート7aと、タンデムシート7bと、パワーユニット8と、車体フレーム10とを含む。車体フレーム10は、車体カバー5、ハンドルバー60e、フロントシート7a、タンデムシート7b及びパワーユニット8等の各構成部品を支持する。
パワーユニット8は、エンジン8aを含む。本実施の形態では、車体2は、車体フレーム10と、リアアーム14とを含み、且つ、リーン車両1の各構成部品を支持する構造体である。
車体フレーム10は、ヘッドパイプ11と、メインフレーム(図示省略)と、リアフレーム(図示省略)とを有する。車体フレーム10は、車体カバー5によって覆われている。
リアアーム14は、メインフレームに上下方向に回転可能に接続され、車体フレーム10に対して後輪4を支持する。
ヘッドパイプ11には、ステアリングシャフト(図示省略)が挿通されている。ステアリングシャフトの上端部に、ハンドルバー60eが連結されている。ハンドルバー60eには、アクセルグリップ60a(図1においては図示省略)が設けられている。また、ハンドルバー60eには、ブレーキレバー60b(図1においては図示省略)が設けられている。
ステアリングシャフトの下端部には一対の伸縮可能なフロントフォーク9が連結されている。これより、ハンドルバー60eの回転操作によってフロントフォーク9が左右方向に揺動する。フロントフォーク9の下端部には前輪3が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク9の伸縮により前輪3の上下方向の振動が吸収される。また、フロントフォーク9の下端部にはブレーキ13が取り付けられている。ブレーキ13は、前記ブレーキレバー60bの操作により前輪3に制動力を付与する。
また、車体フレーム10には、ブレーキペダル60c(図1においては図示省略)、荷重を受けるフットステップ60dが設けられている。ブレーキペダル60cの操作により後輪4に設けられたブレーキ17が後輪4に制動力を付与する。
アクセルグリップ60a、ブレーキレバー60b、ブレーキペダル60c、荷重を受けるフットステップ60d、及びハンドルバー60eは、操作入力デバイス60(図2参照)を構成する。リーン車両1は、操作入力デバイス60に対するライダーの操作入力に応じて走行する。
ハンドルバー60eには、出力デバイス15の視覚デバイスを構成するモニタ15aが設けられ、フロントシート7aには、出力デバイス15の触覚デバイスを構成するバイブレータ15cが設けられている。そして、ライダーが装着するヘルメット16には、出力デバイス15の聴覚デバイスを構成するスピーカ15bが設けられ、ライダーに音声を出力する。
本実施の形態においては、リーン車両走行状態データ出力装置20aを備えたリーン車両操縦技量判定装置20が車体2に設けられている。リーン車両操縦技量判定装置20は、ライダーによる操作入力デバイス60の操作によって変化するリーン車両の車両走行状態データを検出し、該車両走行状態データに基づいて、リーン車両1の走行中に、ライダーの操縦技量評価結果を提示する。
本実施の形態では、前記車両走行状態データは、リーン車両が走行中に取得する、リーン車両のヨー角に関連する物理量、ロール角に関連する物理量及びピッチ角に関連する物理量の少なくとも一つに関するデータを含む。
<リーン車両走行状態データ出力装置の構成>
次に、リーン車両走行状態データ出力装置20aの構成の一例を、図2及び図13を参照して説明する。図2は、リーン車両走行状態データ出力装置20aの構成を示す機能ブロック図である。図13は、リーン車両の全体構成及びリーン車両走行状態データ出力装置の構成を示す図である。
次に、リーン車両走行状態データ出力装置20aの構成の一例を、図2及び図13を参照して説明する。図2は、リーン車両走行状態データ出力装置20aの構成を示す機能ブロック図である。図13は、リーン車両の全体構成及びリーン車両走行状態データ出力装置の構成を示す図である。
リーン車両走行状態データ出力装置20aは、物理量データ取得部21と、旋回運動判定部22と、区間分割部23と、車両走行状態データ生成部24と、車両走行状態データ出力制御部25と、を備える。
本実施の形態においては、リーン車両走行状態データ出力装置20aを備えたリーン車両操縦技量判定装置20(図3参照)は、例えば、物理量データ取得部21を内蔵する情報処理装置で構成されている。リーン車両操縦技量判定装置20は、リーン車両1の車体2に設けられている。リーン車両操縦技量判定装置20を構成する情報処理装置は、車体2に固定されていることが好ましい。これにより、物理量データ取得部21によって検出されるデータに、リーン車両1に対する振動によるノイズが含まれることを抑制できる。
なお、前記情報処理装置は、物理量データ取得部21を内蔵していなくてもよい。また、前記情報処理装置は、例えば、ジャイロセンサ及び加速度センサを備えたスマートフォンなどの携帯端末装置で構成してもよい。この場合には、携帯端末に所定のアプリケーションが組み込まれることにより、物理量データ取得部21と、旋回運動判定部22と、区間分割部23と、車両走行状態データ生成部24と、車両走行状態データ出力制御部25とを備えるリーン車両走行状態データ出力装置20aを構成すればよい。リーン車両走行状態データ出力装置20aを携帯端末で構成した場合には、携帯端末を車体2により強固に固定できるように構成することが好ましい。携帯端末を車体2により強固に固定することにより、物理量データ取得部21によって検出されるデータに、リーン車両1に対する振動によるノイズが含まれることを抑制できる。
さらに、携帯端末装置にアプリケーションが組み込まれ、操縦技量判定部26と操縦技量判定データ出力制御部27を構成することにより、リーン車両走行状態データ出力装置20aを備えたリーン車両操縦技量判定装置20を構成してもよい。
物理量データ取得部21は、リーン車両1の走行中に、リーン車両1の車両走行状態データを検出し、取得する。すなわち、物理量データ取得部21は、リーン車両の走行中に、リーン車両1のヨー運動に関連する物理量、ロール運動に関連する物理量及びピッチ運動に関連する物理量の少なくとも一つを検出する。
本実施の形態では、物理量データ取得部21は、ジャイロセンサ21aと加速度センサ21b(図4参照)とを有する。リーン車両操縦技量判定装置20は、加速度センサ21bを用いて、リーン車両1の車速及びリーン車両1の加減速を算出することができる。
物理量データ取得部21は、ジャイロセンサ21a(図4参照)を用いて、リーン車両の走行中に、リーン車両1のヨー運動に関連する物理量、ロール運動に関連する物理量及びピッチ運動に関連する物理量の少なくとも一つを検出し、取得する。物理量データ取得部21で取得した車両走行状態データに含まれる物理量データは、時系列でメモリ51(図4参照)に格納される。
物理量データ取得部21は、前記取得したデータを、旋回運動判定部22、区間分割部23及び車両走行状態データ生成部24に出力する。
旋回運動判定部22は、リーン車両1がライダーの操縦技量判定の対象となる旋回運動を実施したかどうかを判定する。本実施の形態では、旋回運動判定部22は、物理量データ取得部21から出力されたヨー運動に関連する物理量データに基づいてヨー角速度を求めて、該求めたヨー角速度が一定値以上の状態が一定時間以上持続した場合を、旋回運動状態と判定する。旋回運動判定部22は、旋回運動状態と判定することにより、旋回運動区間を算出する。算出された旋回運動区間は、リーン車両走行状態データ出力装置20aが対象とするコーナーである。すなわち、旋回運動判定部22は、コーナーを算出する。この旋回運動判定部22の詳細な構成は、後述する。
なお、旋回運動判定部22は、ヨーレート以外に、ロールレート或いはGPS(Global Positioning System)で得られたデータに基づいて、リーン車両1がライダーの操縦技量判定の対象となる旋回運動を実施したかどうかを判定してもよい。
区間分割部23は、物理量データ取得部21で取得した物理量データに基づいて、リーン車両1が旋回するコーナーを複数の区間に分割する。この区間分割部23には、旋回運動判定部22で得られた旋回状態の判定データと、物理量データ取得部21が取得した物理量データとが入力される。区間分割部23は、旋回運動判定部22で旋回運動と判定されたコーナーを、物理量データ取得部21が取得した物理量データを用いて、複数の区間に分割する。この区間分割部23の詳細な構成は、後述する。
区間分割部23は、旋回運動判定部22で旋回状態と判定された期間の物理量データを含む車両走行状態データをメモリ51から読み出し、算出したコーナーを複数の区間に分割するための物理量データを取得する。区間分割部23は、物理量データ取得部21で取得した物理量データに基づいて、前記旋回運動判定部22が算出した前記コーナーを複数の区間に分割する。
本実施の形態においては、物理量データ取得部21は、リーン車両1が現在走行中の物理量データを含む車両走行状態データを取得する。取得された車両走行状態データは、メモリ51に格納される。そして、区間分割部23は、メモリ51に格納された車両走行状態データを読み出して、区間分割処理に用いる。すなわち、区間分割部23は、現在の走行中の車両走行状態データに含まれる物理量データを用いている。
本実施の形態では、区間分割部23は、コーナーを進入区間と、旋回区間と、立ち上がり区間とに分割する。
リーン車両1は、コーナーを走行する際に、コーナーにおけるコーナー進入区間と旋回区間と立ち上がり区間とで車両走行状態が異なる。すなわち、各区間のそれぞれの車両挙動である、車両を傾ける動作、傾けた車両を維持する動作、車両を立ち上げる動作に対応して、リーン車両1の車両走行状態が異なる。上述のように、本実施の形態では、区間分割部23が、コーナーを進入区間と、旋回区間と、立ち上がり区間とに分割する。後述するように、車両走行状態データ生成部24が、各区間の物理量データを含む車両走行状態データを生成する。この結果、リーン車両走行状態データ出力装置20aは、各区間の車両挙動に対応した物理量データを含むリーン車両走行状態データを取得できる。よって、車両挙動に対応する物理量データを含むリーン車両走行状態データの精度を向上させることができる。
物理量データ取得部21は、物理量データ取得部21で取得した車両走行状態データを、車両走行状態データ生成部24に出力する。これにより、車両走行状態データ生成部24に、区間分割部23から複数に分割された区間の情報が入力される。本実施の形態では、車両走行状態データ生成部24に、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間にそれぞれ対応する情報が入力される。
リーン車両1は、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間において、車両走行状態が異なる。すなわち、リーン車両1の車両走行状態は、車両を傾ける、傾けた車両を維持する、車両を立ち上げるというように、コーナーの各区間で異なる。車両走行状態データ生成部24は、物理量データ取得部21から取得した車両走行状態データをコーナーの各区間に対応して生成する。この車両走行状態データ生成部24の詳細な構成については後述する。
車両走行状態データ生成部24で生成された各区間に対応する車両走行状態データは、車両走行状態データ出力制御部25に入力される。車両走行状態データ出力制御部25は、生成された各区間に対応する車両走行状態データを、次処理を行う演算部等に出力する。本実施の形態では、操縦技量を判定する操縦技量判定部26に、車両走行状態データ出力制御部25から各区間に対応する車両走行状態データが入力される。
<リーン車両操縦技量判定装置の構成>
次に、リーン車両操縦技量判定装置20の構成の一例を、図3を参照して説明する。図3は、リーン車両操縦技量判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。
次に、リーン車両操縦技量判定装置20の構成の一例を、図3を参照して説明する。図3は、リーン車両操縦技量判定装置20の構成を示す機能ブロック図である。
リーン車両操縦技量判定装置20は、上述のリーン車両走行状態データ出力装置20aと、操縦技量判定部26と、操縦技量判定データ出力制御部27とを備える。リーン車両走行状態データ出力装置20aの構成については、上述したので、ここでは、操縦技量判定部26と操縦技量判定データ出力制御部27の構成について説明する。
操縦技量判定部26には、リーン車両走行状態データ出力装置20aが出力した車両走行状態データが入力される。操縦技量判定部26は、入力された車両走行状態データに基づき、区間毎の操縦技量を判定し、その判定結果から操縦技量評価としての操縦技量判定データを生成し、該判定データを操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。この操縦技量判定部26の詳細な構成については後述する。
操縦技量判定データ出力制御部27は、操縦技量判定部26で生成された区間毎の操縦技量評価としての判定データを、リーン車両1の走行中に出力デバイス15にリアルタイムに出力する。出力デバイス15は、聴覚デバイスとしてのスピーカ15b、触覚デバイスとしてのバイブレータ15c及び視覚デバイスとしてのモニタ15aの少なくとも一つで構成される。よって、操縦技量判定データ出力制御部27は、操縦技量評価としての判定データを、スピーカ15b、バイブレータ15c及びモニタ15aの少なくとも一つにリアルタイムに出力する。
なお、スマートフォンにアプリケーションを組み込むことにより、リーン車両操縦技量判定装置20を構成する場合には、視覚デバイスとしてのモニタ15aとして、スマートフォンのモニタを用いることができる。この場合、操縦技量評価結果は、スマートフォンのモニタに表示される。
このように、操縦技量判定データ出力制御部27は、リーン車両1の走行中にコーナーの区間毎に取得された操縦技量評価結果を前記リーン車両1の前記走行中に聴覚デバイス、触覚デバイスまたは視覚デバイスの少なくとも一つに出力する。これにより、ライダーは、リーン車両1の走行中に、コーナーの区間毎に操縦技量の評価を確認することができる。そして、リーン車両操縦技量判定装置20は、リーン車両1のライダーに対して、より細やかな操縦技量評価の提示が行える。
次に、本実施の形態のリーン車両走行状態データ出力装置20aを備えたリーン車両操縦技量判定装置20の具体例について、図4に従い説明する。本実施の形態のリーン車両操縦技量判定装置20は、物理量データ取得部21を内蔵する情報処理装置で構成される。この情報処理装置は、リーン車両1の車体2に固定されている。
リーン車両操縦技量判定装置20は、物理量データ取得部21と制御部200とを備えている。物理量データ取得部21で取得したリーン車両1の物理量データを含む走行状態データは、制御部200に入力される。
本実施の形態では、物理量データ取得部21は、ジャイロセンサ21a及び加速度センサ21bを有する。
ジャイロセンサ21a及び加速度センサ21bは、リーン車両操縦技量判定装置20を構成する情報処理装置に設けられている。
ジャイロセンサ21aは、リーン車両1のヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、及びピッチ角度にそれぞれ関連する物理量データを検出する。ジャイロセンサ21aによって検出された、これらの角速度及び角度に関連する物理量データは、制御部200に入力される。
加速度センサ21bは、リーン車両1の加速度を検出する。加速度センサ21bによって検出されたリーン車両の加速度は、制御部200に入力される。制御部200は、入力された加速度により車速を算出する。
カーブを曲がる際に、ライダーがリーン車両1のハンドルバー60eを操舵すると、リーン車両1のヨー角度、ヨーレート及びステアリング角度が変化する。また、ライダーがリーン車両1の車体2をカーブの中心方向に傾けると、リーン車両1のロール角度及びロールレートが変化する。また、リーン車両1がカーブに入る前またはカーブ走行中に、ライダーによるブレーキレバー60bの操作によってリーン車両1が減速すると、フロントフォーク9が縮む。このフロントフォーク9の縮みにより、リーン車両1のピッチ角度、ピッチレートが変化する。
よって、リーン車両1のヨー角度、ヨーレート、ロール角度、ロールレート、ピッチ角度、ピッチレート、及び車速の各データは、リーン車両1の走行中の車両走行状態を示すデータである。これらの物理量データを含む車両走行状態データは、制御部200に入力される。
次に、リーン車両操縦技量判定装置20の制御部200の構成について詳細に説明する。
図4に示すように、制御部200は、旋回運動判定部22と、メモリ51と、成分分離部53と、区間分割部23、車両走行状態データ生成部24と、車両走行状態データ出力制御部25と、操縦技量判定部26と、操縦技量判定データ出力制御部27とを備える。
物理量データ取得部21で取得した車両走行状態データは、メモリ51に時系列に格納される。
<旋回運動判定>
旋回運動判定部22では、リーン車両1がライダーの操縦技量判定の対象となる旋回運動を実施したかどうかを判定する。本実施の形態においては、旋回運動とは、リーン車両1のヨーレートが所定値以上の状態が一定の時間以上持続した場合のリーン車両1の運動を意味する。換言すれば、上記の条件を満たさない場合、旋回運動判定部22は、リーン車両1が旋回運動したとは判定しない。
旋回運動判定部22では、リーン車両1がライダーの操縦技量判定の対象となる旋回運動を実施したかどうかを判定する。本実施の形態においては、旋回運動とは、リーン車両1のヨーレートが所定値以上の状態が一定の時間以上持続した場合のリーン車両1の運動を意味する。換言すれば、上記の条件を満たさない場合、旋回運動判定部22は、リーン車両1が旋回運動したとは判定しない。
ライダーによる操作入力デバイス60の操作によって、車体2が左に傾斜している左旋回中または車体2が右に傾斜している右旋回中に、車両走行状態データがメモリ51に格納される。旋回運動判定部22は、メモリ51に格納されている車両走行状態データを読み出し、車両走行状態データを用いてリーン車両1の旋回運動を判定する。
図5は、旋回運動判定部22が行う旋回運動判定を説明するための図である。旋回運動判定部22は、ジャイロセンサ21aから出力されるヨーレートの検出値の絶対値から、旋回運動区間Yを判定する。すなわち、旋回運動判定部22は、リーン車両1のヨーレートの検出値の絶対値が閾値Xを超えた時点から再び閾値Xを下回る時点までの区間の持続時間が最低持続時間Ymin以上であれば、その区間を旋回運動区間と判定する。
ジャイロセンサ21aから出力されるヨーレートには、計測ノイズが含まれている。旋回運動判定部22は、計測ノイズを除去するために、前記ヨーレートにローパスフィルタ処理を行うことで、高周波数帯域成分のノイズ除去を行うことができる。例えば、ローパスフィルタは、周波数閾値が2~10(Hz)程度のものを用いればよい。図5において、破線は、ジャイロセンサ21aによって検出されたヨーレート値を示している。図5において、実線は、ローパスフィルタによってノイズが除去されたヨーレートを示している。
旋回運動判定部22は、リーン車両1のヨーレートの検出値が閾値Xを超えた区間Yが、最低持続時間Yminに達しない場合、この区間Yを旋回運動区間と判定しない。最低持続時間Yminは、適宜設定すればよい。また、閾値Xの値は、リーン車両1の車種により適宜設定される。
本実施の形態では、ヨーレートを用いて旋回運動区間を判定する方法について説明したが、ヨー角度を用いて旋回運動区間Yを判定してもよい。ヨー角度を用いて旋回運動区間Yを判定する場合は、角度データを時間微分等によりヨーレートデータに変換した後、上述のように旋回運動区間を判定することができる。
ヨー運動に関する物理量データであるヨーレートに基づき演算処理を行うことで、旋回運動区間を判定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置20aにおけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
旋回運動判定部22が旋回運動区間を判定すると、旋回運動区間中にメモリ51に格納された車両走行状態データが成分分離部53に入力される。成分分離部53は、周波数特性分離処理を行う。成分分離部53は、車両走行状態データに対してローパスフィルタ処理を行うことで低周波成分を分離し、バンドパスフィルタ処理を行うことで高周波数帯域成分を分離する。
図6を参照して各検出値の成分分離を説明する。図6は、車両走行状態データの成分分離を説明するための図である。成分分離部53によって成分分離可能な車両走行状態データとして、ヨーレート、ヨー角度、ロールレート、ロール角度、ピッチレート、ピッチ角度などが挙げられる。本実施の形態では、ヨーレートを例に挙げてフィルタ処理による成分分離を説明する。図6において、実線は、ノイズ除去されたヨーレートを示している。図6において、点線は、成分分離された低周波帯域成分、一点鎖線は、成分分離された高周波帯域成分を示している。
成分分離部53は、入力されるヨーレートの全周波数帯域成分データから計測ノイズを除去する。そして、成分分離部53は、ノイズが除去されたヨーレートの全周波数帯域成分を、ローパスフィルタ処理及びバンドパスフィルタ処理する。
ローパスフィルタは、予め定められた値である閾値周波数Fc1よりも高い高周波数成分を除去する。これより、低周波数帯域成分がローパスフィルタから出力される。
バンドパスフィルタは、閾値周波数Fc1以下の低周波数成分を除去すると共に、閾値周波数Fc2以上のノイズ成分を除去する。
<区間分割>
成分分離部53で成分分離されたヨーレートは、区間分割部23に入力される。区間分割部23は、旋回運動判定部22で旋回運動区間、すなわち、コーナーと判断された期間中の成分分離されたヨーレートを取得し、ヨーレートに基づいて、コーナーを複数の区間に分割する。本実施の形態では、コーナーを進入区間、旋回区間、立ち上がり区間の3つの区間に分割する。
成分分離部53で成分分離されたヨーレートは、区間分割部23に入力される。区間分割部23は、旋回運動判定部22で旋回運動区間、すなわち、コーナーと判断された期間中の成分分離されたヨーレートを取得し、ヨーレートに基づいて、コーナーを複数の区間に分割する。本実施の形態では、コーナーを進入区間、旋回区間、立ち上がり区間の3つの区間に分割する。
図7を参照して、区間分割部23の動作について説明する。図7は、実施の形態に係る区間分割処理を説明するグラフであり、ヨーレートの低周波帯域成分及びヨー角加速度を時系列で示している。
区間分割部23は、ヨーレートの低周波帯域成分及びヨー角加速度に基づいて区間を分割する。区間分割部23は、成分分離部53によって成分分離されたヨーレートの低周波数帯域成分からヨー角加速度を算出する。具体的には、区間分割部23は、ヨーレートの低周波数帯域成分を時間微分することで、ヨー角加速度データを算出する。
区間分割部23は、旋回運動判定部22によって旋回運動区間(コーナー)と判定された区間において、ヨーレートの低周波帯域成分及び前記算出されたヨー角加速度を用いて、旋回運動区間を複数区間に分割する。
本実施の形態では、図7に示すように、区間分割部23は、旋回区間開始時点(t1)からヨー角加速度が最初に0値を跨ぐ時点、すなわち、ゼロクロスするまでの区間(t1)を進入区間とする。ここで、旋回区間開始時点(t1)は、ヨーレートが閾値以上であるコーナー区間判定開始点である。
区間分割部23は、旋回区間終了時点(t3)からさかのぼってヨー角加速度が最初に0値を跨ぐ時点、すなわち、最初にゼロクロスする時点(t2)から、旋回区間終了時点(t3)までの区間を立ち上がり区間とする。ここで、旋回区間終了時点(t3)は、ヨーレートが閾値未満となるコーナー区間判定終了時点である。
区間分割部23は、進入区間終了時点(t1)から立ち上がり区間開始時点(t2)までの区間を旋回区間とする。換言すれば、旋回区間は、コーナーにおいて、最初に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点から最後にヨー角加速度がゼロクロスする時点までの区間である。したがって、区間分割部23は、コーナーにおいて、最初に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点から最後にヨー角加速度がゼロクロスする時点までの区間を旋回区間と判定する。
本実施の形態においては、ヨー運動に関する物理量データに基づき演算処理を行い、ヨー角加速度のゼロクロスの時点を判定することで、進入区間、旋回区間、立ち上がり区間を特定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置20aにおけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
<車両走行状態データ生成>
車両走行状態データ生成部24には、成分分離部53によって成分分離された低周波帯域成分及び高周波帯域成分が入力される。車両走行状態データ生成部24には、区間分割部23から区間分割に対応した時刻データが入力される。
車両走行状態データ生成部24には、成分分離部53によって成分分離された低周波帯域成分及び高周波帯域成分が入力される。車両走行状態データ生成部24には、区間分割部23から区間分割に対応した時刻データが入力される。
図8に示すように、車両走行状態データ生成部24は、区間に対応した時刻にしたがって、低周波数帯域成分(g(t))、高周波帯域成分(f(t))からなる車両走行状態データを生成し、該車両走行状態データを車両走行状態データ出力制御部25に出力する。
このように、車両走行状態データ生成部24は、車両走行状態データをコーナーの区間毎、すなわち、本実施の形態では、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間の各区間に対応した低周波数帯域成分(g(t))、高周波帯域成分(f(t))を生成し、それらのデータを車両走行状態データ出力制御部25に出力する。
車両走行状態データ出力制御部25は、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間の各区間に対応した低周波数帯域成分(g(t))、高周波帯域成分(f(t))を、操縦技量判定部26に出力する。
<操縦技量判定>
操縦技量判定部26は、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間の各区間に対応する車両走行状態データに基づいて、区間毎の操縦技量評価を行い、操縦技量評価に関する判定データを生成する。操縦技量判定部26は、前記判定データを操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。
操縦技量判定部26は、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間の各区間に対応する車両走行状態データに基づいて、区間毎の操縦技量評価を行い、操縦技量評価に関する判定データを生成する。操縦技量判定部26は、前記判定データを操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。
本実施の形態では、前記操縦技量評価は、リーン車両1の滑らかな動きに基づいて行われる技量判定を意味する。前記操縦技量評価では、リーン車両1の実際の旋回動作がライダーの意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合に、操縦技量が高いと判定される。本実施の形態では、操縦技量判定部26は、コーナーの区間毎に取得したヨーレートに基づいて、ヨー判定指標を算出し、該算出したヨー判定指標を用いて、操縦技量評価を行う。操縦技量評価に用いる評価基準は、例えば、様々な水準の操縦技量を有する複数のライダーの走行データに基づいて作成された基準を用いることができる。なお、前記評価基準は、これに限らず、個人の過去の走行データに基づいて作成されたものであってもよい。
前記ヨー判定指標は、滑らかな動きを得点化したものである。そして、滑らかな動きの度合は、ヨー判定指標である滑らかな動きの得点を滑らかな動きの評価基準に対する比率により算出される。
以下で、操縦技量判定部26の動作について説明する。
操縦技量判定部26は、区間分割部23によって分割されたコーナーの旋回区間において、ヨー判定指標を算出する。成分分離部53によって分離されたヨーレートの低周波数帯域成分(図8におけるg(t))を、リーン車両1がカーブを旋回する際の予測行動成分と考えることができる。成分分離部53によって分離されたヨーレートの高周波数帯域成分(図8におけるf(t))を、ライダーの予測どおりに旋回できなかった際に、旋回動作を修正するためにライダーが操作した修正行動成分と考えることができる。
操縦技量判定部26は、下記の(1)~(3)式により、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間の各区間において、ヨーレートの予測行動成分及び修正行動成分の絶対値の積分値の比率を求め、この比率を旋回区間それぞれにおけるヨー判定指標(P1、P2、P3)とする。
リーン車両1のカーブ走行中に、リーン車両1に対してライダーが滑らかな操作をすると、低周波数帯域成分g(t)の絶対値の積分量は大きくなる。しかし、高周波帯域成分f(t)の絶対値の積分量は小さい。リーン車両1のカーブ走行中に、リーン車両1に対してライダーが細かく且つ急激な修正操作を行うと、高周波帯域成分f(t)の絶対値の積分量は大きくなる。しかし、低周波数帯域成分g(t)の絶対値の積分量はその分小さい。このように、低周波数帯域成分g(t)の絶対値の積分量と高周波帯域成分f(t)の絶対値の積分量との比率を指標とすることで、リーン車両1のカーブ走行中におけるライダーの滑らかな動きの特性を得点化することができる。
なお、本実施の形態においては、区間分割部23によって分割されたコーナーの各区間において、予測行動成分の周波数閾値と修正行動成分の周波数閾値とは同じ値である。しかしながら、予測行動成分の周波数閾値と修正行動成分の周波数閾値とは、区間分割部23によって分割されたコーナーの区間毎に異なっていてもよい。この場合、成分分離部53は、ノイズが除去されたヨーレートに対して、区間分割部23によって分割された区間ごとに異なる周波数閾値が設定されたローパスフィルタ処理、ハイパスフィルタ処理を実行する。操縦技量判定部26は、成分分離部53によって得られた予測行動成分、修正行動成分に対して上記の式(1)~(3)式を適用することにより、ヨー判定指標を算出する。
次に、操縦技量判定部26は、算出したヨー判定指標と評価基準を用いて、区間分割部23によって分割されたコーナーの区間毎に走行時の滑らかな動きの度合を判定する。
進入区間のヨー判定指標P1と旋回区間のヨー判定指標P2と立ち上がり区間のヨー判定指標P3は、それぞれ連続値である。このため、操縦技量判定部26は、これらのヨー判定指標P1~P3を用いて、区間毎に無段階に走行時の滑らかな動きの度合を判定することができる。ヨー判定指標は低値を示すほど予測行動成分に対して修正行動成分が大きいことを表している。これにより、操縦技量判定部26は、ヨー判定指標が低い場合、走行時の滑らかな動きは低いと判定する。
また、図9に示すように、操縦技量判定部26は、ヨー判定指標P1~P3に評価基準に対応した閾値を設けて有段階で走行時の滑らかな動きを判定することもできる。図9は、コーナーの各区間で同じ閾値を用いて滑らかな動きの度合を3段階で判定した例を表している。
図9に示す例では、立ち上がり区間、進入区間、旋回区間の順で走行時の滑らかな動きの度合が高いことを表している。なお、コーナーの区間毎に滑らかな動きの度合を判定する閾値を変えてもよい。
操縦技量判定部26は、進入区間、旋回区間、立ち上がり区間において、それぞれ判定して生成した滑らかな動きに関する判定データである操縦技量判定データを、操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。
操縦技量判定データ出力制御部27は、判定した走行時の滑らかな動きに基づいた操縦技量判定データを出力デバイス15に出力し、リーン車両1のライダーに提示する。
操縦技量判定データ出力制御部27によるライダーへの提示は、リーン車両1の1度の旋回運動ごとに、リーン車両1の旋回運動後に提示してもよいし、リーン車両1の複数の旋回運動後に提示してもよいし、リーン車両1の走行後に提示してもよい。また、操縦技量判定データ出力制御部27は、コーナーの区間ごとの判定結果をすべてライダーに提示してもよいし、特定の判定結果の場合のみライダーに提示してもよい。
例えば、図9に示す例では、旋回の滑らかな動きの度合が「低」と判定されていることから、操縦技量判定データ出力制御部27は、旋回区間のみの判定結果をライダーに提示するように構成されていてもよい。このように提示することで、ライダーは改善が必要な走行場面が明確になり、ライダーの操縦技量を効率的に向上することができる。ライダーに提示する出力デバイス15は、視覚による提示(例えば、モニタ15aに表示)、聴覚による提示(例えば、ヘルメット16内のスピーカ15bから音声で提示)、触覚による提示(例えば、フロントシート7aに設けたバイブレータ15cによる提示)などを行うように構成されている。但し、ライダーへの提示方法は、これ以外の方法でもよく、ライダーへの提示方法については上述の方法に限定されない。
このように、リーン車両操縦技量判定装置20は、区間分割部23によって分割されたコーナーの各区間における車両走行状態データを得て、コーナーの各区間で操縦技量評価を行うことができる。これにより、ライダーの操縦技量をより細かく評価することができる。
<旋回区間分割処理の制御動作>
次に、図10を参照してリーン車両走行状態データ出力装置20aの旋回区間分割処理の制御動作について説明する。図10は、旋回区間分割処理動作を示すフローチャートである。
次に、図10を参照してリーン車両走行状態データ出力装置20aの旋回区間分割処理の制御動作について説明する。図10は、旋回区間分割処理動作を示すフローチャートである。
リーン車両1の走行中に、旋回運動判定部22は、物理量データ取得部21が取得したリーン車両1のヨーレートを取得する(ステップS01)。次に、旋回運動判定部22は、取得したヨーレートから計測ノイズを除去する(ステップS02)。旋回運動判定部22は、リーン車両1が旋回運動したかどうかを判定する(ステップS03)。旋回運動判定部22によってリーン車両1が旋回運動したと判定されなかった場合(ステップS03:No)、旋回運動判定部22は、引き続きヨーレートを取り込む。
旋回運動判定部22によってリーン車両1が旋回運動したと判定された場合(ステップS03:Yes)、成分分離部53は、メモリ51からヨーレートを読み込む。そして、成分分離部53は、ヨーレートをフィルタ処理することにより周波数特性毎に分離する(ステップS04)。すなわち、成分分離部53へ入力された物理量データであるヨーレートは、ローパスフィルタ処理及びバンドパスフィルタ処理により、低周波数帯域成分と高周波数帯域成分とに分離される。
続いて、区間分割部23は、周波数特性毎に分離されたヨーレートの低周波数帯域成分からヨー角加速度を算出する(ステップS05)。具体的には、区間分割部23は、ヨーレートの周波数帯域成分を時間微分することでヨー角加速度データを算出する。
次に、区間分割部23は、ヨーレートの低周波帯域成分及び算出したヨー角加速度を用いて、コーナーを複数区間に分割する(ステップS06)。前述したように、本実施の形態では、区間分割部23は、旋回区間開始時点(t1)からヨー角加速度が最初にゼロクロスする時点までの区間(t1)を進入区間とする。区間分割部23は、旋回区間終了時点(t3)からさかのぼってヨー角加速度が最初にゼロクロスする時点(t2)から、旋回区間終了時点(t3)までの区間を立ち上がり区間とする。区間分割部23は、進入区間終了時点(t1)から立ち上がり区間開始時点(t2)までの区間を旋回区間とする。ここで、ゼロクロスする時点とは、ヨー角加速度が0値を跨ぐ時点、すなわちヨー角加速度の正負が切り替わる時を含み、ヨー角加速度の正負が切り替わる時を基準として決定される。
区間分割部23は、1つのコーナーの分割処理が終わると、コーナーの区間分割データを車両走行状態データ生成部24へ送る(ステップS07)。そして、制御部200は、リーン車両1が停止したかどうかを判断する(ステップS08)。制御部200は、リーン車両1が停止したと判断すると(ステップS08:YES)、動作を終了する。
リーン車両1が停止していないと判断すると(ステップS08:No)、ステップS01に戻り、次のコーナーの区間分割処理動作を行う。
<操縦技量判定処理の制御動作>
次に、図11を参照してリーン車両操縦技量判定装置20の操縦技量判定処理の制御動作について説明する。図11は、操縦技量判定処理の制御動作を示すフローチャートである。
次に、図11を参照してリーン車両操縦技量判定装置20の操縦技量判定処理の制御動作について説明する。図11は、操縦技量判定処理の制御動作を示すフローチャートである。
車両走行状態データ生成部24は、車両走行状態データを区間毎に生成する。本実施の形態においては、車両走行状態データ生成部24は、進入区間、旋回区間、立ち上がり区間に対応したヨーレートの低周波数帯域成分g(t)、高周波帯域成分f(t)を生成する(ステップS11)。生成された車両走行状態データは、車両走行状態データ出力制御部25から操縦技量判定部26に出力される。
次に、操縦技量判定部26は、進入区間におけるヨーレートの予測行動成分の絶対値の積分値と修正行動成分の絶対値の積分値との比率を求め、この比率から進入区間のヨー判定指標(P1)を算出する(ステップS12)。
続いて、操縦技量判定部26は、旋回区間におけるヨーレートの予測行動成分の絶対値の積分値と修正行動成分の絶対値の積分値との比率を求め、この比率から旋回区間のヨー判定指標(P2)を算出する(ステップS13)。
次に、操縦技量判定部26は、立ち上がり区間におけるヨーレートの予測行動成分の絶対値の積分値と修正行動成分の絶対値の積分値との比率を求め、この比率から立ち上がり区間のヨー判定指標(P3)を算出する(ステップS14)。
続いて、操縦技量判定部26は、コーナーの区間毎に算出したヨー判定指標を用いて、コーナーの区間毎に、リーン車両1の走行時における滑らかな動きの度合を判定する(ステップS15)。本実施の形態においては、操縦技量判定部26は、ヨー判定指標を、評価基準に対応した閾値と比較することにより、有段階でリーン車両1の走行時における滑らかな動きの度合を判定する。操縦技量判定部26は、判定結果から、リーン車両1の走行時の滑らかな動きの度合に関する判定データを生成する。
次に、操縦技量判定部26は、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間において、区間毎に判定して生成された前記滑らかな動きの度合に関する判定データを、操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。
操縦技量判定データ出力制御部27は、前記滑らかな動きの度合に関する判定データを出力デバイス15に出力し、リーン車両1のライダーに提示する(ステップS16)。そして、操縦技量判定処理動作が終了する。
本実施の形態の構成では、物理量データ取得部21は、リーン車両1が走行するコーナーを複数の区間に分割することにより得られる各区間において、車両走行状態データ(物理量データ)を取得する。
コーナーの各区間では、リーン車両1の車両走行状態が変化する。本実施の形態では、コーナーの各区間において、リーン車両1の車両挙動に対応した前記車両走行状態データを取得するため、コーナーの各区間におけるリーン車両1の車両挙動に対応した、高い精度を有する車両走行状態データを取得することができる。なお、リーン車両1の車両挙動は、車両を傾ける動作、傾けた車両を維持する動作、及び、車両を立ち上げる動作のうちいずれか一つの動作を含む。
したがって、コーナーの各区間に対応し、且つ、操縦技量評価に用いることができるような高い精度を有する車両走行状態データを出力可能なリーン車両走行状態データ出力装置20aが得られる。
また、本実施の形態では、リーン車両走行状態データ出力装置20aは、物理量データ取得部21が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求める。リーン車両走行状態データ出力装置20aは、ヨーレート及びヨー角加速度から前記コーナーを進入区間、旋回区間、立ち上がり区間に分割する。このように、リーン車両走行状態データ出力装置20aは、ヨー運動に関する物理量データに基づき演算処理を行うことで、リーン車両1が走行するコーナーにおいて、進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間を容易に特定することができる。よって、リーン車両走行状態データ出力装置20aにおけるデータ処理の負荷を抑えることができる。
また、本実施の形態のリーン車両操縦技量判定装置20は、コーナーの各区間におけるリーン車両1の車両走行状態に基づく車両走行情報データを得て、コーナーの各区間での操縦技量評価を行うことができる。これにより、より細やかなライダーの操縦技量の評価が行える。
(その他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
上記した実施の形態では、コーナーの区間分割は、ヨー運動に関する物理量データを用いて行われているが、ロール運動に関する物理量データまたはピッチ運動に関する物理量データを用いて行われてもよい。この場合にも、区間分割部23は、ヨー運動に関する物理量データを用いた場合と同様の処理を行うことにより、コーナーを各区間に分割すればよい。
上記した実施の形態では、ライダーの操縦技量は、リーン車両1の走行時の滑らかな動きに基づいて評価されている。ライダーの操縦技量は、他の評価項目によって評価されてもよい。例えば、ライダーの操縦技量は、リーン車両の機敏な動きによって評価されてもよい。機敏な動きとは、リーン車両がコーナーを走行中に、リーン車両の実際の旋回動作が、リーン車両の旋回力を引き出すために、ライダーが意図に基づいて予測される旋回動作と対応している場合の動きである。例えば、ライダーの操縦技量は、リーン車両の走行時の滑らかな動きの度合と、リーン車両の機敏な動きの度合とを用いて評価されてもよい。このように滑らかな動きと機敏な動きを評価することで、ライダーが、滑らかな動きに対応する操縦技量及び機敏な動きに対応する操縦技量に対して、それぞれどのように改善すればよいかを容易に把握することができる。これにより、ライダーは操縦の改善点が明瞭になり、ライダーの操縦技量向上が容易になる。
前記機敏な動きの度合は、ロール角度及びピッチ角度の少なくとも1つの検出角度の低周波数帯域成分を用いて算出できる。例えば、操縦技量判定部26は、コーナーの区間毎に取得したロール角度の低周波数帯域成分に基づいてロール判定指標を算出し、算出したロール判定指標を評価することにより、ライダーの操縦技量を判定する。ロール判定指標の評価に用いる評価基準は、例えば、様々な水準の操縦技量を有する複数のライダーの走行データに基づいて作成された基準を用いればよい。
前記ロール判定指標は、機敏な動きの得点である。そして、機敏な動きの度合は、ロール判定指標である機敏な動きの得点を機敏な動きの評価基準に対する比率により算出される。
以下で、リーン車両操縦技量判定装置20が、リーン車両の機敏な動きによって、ライダーの操縦技量を評価する場合について説明する。
ロール角度を用いるために、成分分離部53は、メモリ51に時系列で格納されたロール角度を読み出して成分分離を行う。
低周波数帯域成分g(t)は、リーン車両がカーブを旋回する予測行動成分と解釈される。リーン車両がカーブを走行中に車両の旋回力を得るために、ライダー自らの意図に従い予測した旋回動作に基づいてライダーが滑らかなハンドル操作をすると低周波数帯域成分g(t)の絶対値が大きくなる。このように、ロール角度の予測行動成分の絶対値を指標とすることで、ライダーの機敏な動きに関する操縦特性を得点化することができる。
操縦技量判定部26は、コーナーの各区間において、ロール判定指標を算出する。
操縦技量判定部26は、下記の(4)~(6)式により進入区間、旋回区間及び立ち上がり区間におけるロール角度の予測行動成分の絶対値の積分値を求め、該積分値を各区間におけるロール判定指標(T1、T2、T3)とする。
操縦技量判定部26は、算出したロール判定指標と評価基準を用いて、コーナーの区間毎に、リーン車両の走行時の機敏な動きの度合を判定する。
進入区間のロール判定指標T1と旋回区間のロール判定指標T2と立ち上がり区間のロール判定指標は、それぞれ連続値である。このため、操縦技量判定部26は、これらのロール判定指標T1~T3を用いて、コーナーの区間毎に無段階で走行時の機敏な動きの度合を判定することができる。操縦技量判定部26は、ロール判定指標は高値を示すほどライダーが予測した旋回動作にしたがっていると判断できる。これにより、操縦技量判定部26は、ロール判定指標が高い場合、リーン車両の走行時の機敏な動きの度合が高いと判定する。
操縦技量評価結果として、ライダーの車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系に表示することにより、ライダーの旋回時の操縦技量特性が明確になり、操縦技量の改善点等が明確になる。図12を参照して2次元座標系の表示例を説明する。
図12は、車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系に表示した分布図である。車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系にて表現することで、ライダーの操縦技量を2次元座標系における相対的な位置で表すことができる。車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を相対的な位置で表すことにより、ライダーの操縦の改善点やライダーに対する指導上のポイントが明確にできる。
図12では、車両の滑らかな動きの度合を横軸に、車両の機敏な動きの度合を縦軸にそれぞれ表している。図12に示すように、8つの区間R1~R8における各区間の各得点を表示して、座標空間上のプロットのばらつきを見ることで、そのライダーが毎回同じように旋回できているか、それとも、旋回毎に滑らかな動き及び機敏な動きに対応する操縦特性がばらついているかを判断することができる。
車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系に表示する場合、操縦技量判定部26は、車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系で表示したデータを、操縦技量判定データ出力制御部27に出力する。例えば、操縦技量判定データ出力制御部27は、2次元座標系で表示したデータに基づき、出力デバイス15のモニタ15aに、図12に示すような表示をさせるデータを出力する。また、操縦技量判定データ出力制御部27は、車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合に応じてクラス分けし、その結果を、スピーカ15bから音声出力またはモニタ15aに出力表示する。
図12に示すように、操縦技量評価結果は、車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を用いて4つのカテゴリに区分けされる。操縦技量評価結果は、車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合のそれぞれの中間値で区分けされることにより、4つのカテゴリに区分けされている。
一例として、操縦技量評価結果は、「積極的コントロール」、「消極的コントロール」、「雑な操縦」、「初心者的な操縦」の4つのカテゴリに区分けされる。図12においては、ライダーの9つの評価結果を表している。例えば、R11、R21、R31は、進入区間の操縦技量評価を表している。R12、R22、R32は、旋回区間の操縦技量評価を表している。R13、R23、R33は、立ち上がり区間の操縦技量評価を表している。そして、この例においては、R11、R12、R13が第1のコーナー、R21、R22、R23が第2のコーナー、R31、R32、R33が第3のコーナーのそれぞれの区間毎の操縦評価である。
このように、各区間の各得点を表示して、座標空間上のプロットのばらつきを見ることで、そのライダーが、各コーナーにおいて各区間で同じように旋回できているか、それとも、コーナー毎に滑らかな動き及び機敏な動きに対応する操縦特性がばらついているかを判断することができる。
ここで「雑な操縦」の領域に含まれるライダーの操縦技量評価は、相対的に、車両の滑らかな動き得点が低く、車両の機敏な動きの得点が高い。例えば、この領域は、中級者領域としてもよい。本実施の形態では、この領域は、例えば、赤色領域とする。このような領域のライダーの操縦は、車両の機敏な動きを引き出すために積極的な操縦を行っているが、反面、車両を的確にコントロールできていないと判断される。したがって、この場合には、ライダーは、車両の滑らかな動きを高めるための車両コントロール方法を習得すればよい。この例では、立ち上がり区間の操縦技量評価R33は、前記領域に含まれる。
また、「初心者的な操縦」の領域に含まれるライダーの個人技量操縦評価は、相対的に、車両の滑らかな動き得点が低く、車両の機敏な動き得点が低い。例えば、この領域は初心者領域としてもよい。本実施の形態では、この領域は、例えば、黄色領域とする。このようなライダーの操縦は、車両を的確にコントロールできておらず、そのために車両の機敏な動きを引き出すこともできていないと判断される。したがって、この場合には、ライダーは、まず車両の滑らかな動きを高めるための車両コントロール方法を習得し、その後に機敏な動きを高めるための車両コントロール方法を習得すればよい。この例では、立ち上がり区間の操縦技量評価R13、R23は、前記領域に含まれる。
この例においては、ライダーは、立ち上がり区間の操縦を積極的に改善することが好ましいことがわかる。
また、「消極的コントロール」領域に含まれるライダーの操縦評価は、ベテランのライダーの操縦レベルを示している。例えば、この領域は中級者領域としてもよい。本実施の形態では、この領域は、緑色領域とする。この領域に含まれるライダーは、車両の機敏な動きを向上させれば、さらに運転技量が向上する余地を残している。この例では、旋回区間の操縦技量評価R12、R13、R32は、前記領域に含まれる。
この例においては、ライダーの旋回区間の操縦は、中級者のレベルである。しかしながら、車両の機敏な動きをより向上させれば、ライダーは、旋回区間の操縦がより上達する。
「積極的コントロール」領域に含まれるライダーの操縦評価はインストラクターの操縦領域を示している。例えば、この領域は上級者領域としてもよい。本実施の形態では、この領域は、青色領域とする。この領域に含まれるライダーは、この操縦レベルを維持すればよい。この例においては、進入区間の操縦技量評価R11、R21、R31は、前記領域に含まれる。
この例では、ライダーは、進入区間の操縦レベルを維持すればよいことがわかる。
なお、上記した4つのクラスにおいては、黄色の領域から赤領域もしくは緑領域、青領域の順で操縦技量レベルが向上するとみなして良いが、上記の操縦技量レベルには限らない。
上記した分割された区分毎に車両の滑らかな動きの度合及び車両の機敏な動きの度合を2次元座標系に展開したデータで表すことで、ライダーは、各区分で操縦レベルと改善点を容易に把握できる。
なお、前記リーン車両の機敏な動きの度合は、ロール角度を用いて算出されているが、他の走行状態データも用いて算出されてもよい。例えば、リーン車両の機敏な動きの度合は、ロール角度に加えて、ピッチ角度及び車両速度を用いてもよい。この場合、ピッチ角度及び車両速度は、ロール角度と同様に成分分離される。そして、操縦技量判定部26は、上記した(4)~(6)式を用いて、成分分離されたピッチ角度から機敏な動きの指標となるピッチ判定指標を求める。同様に、操縦技量判定部26は、上記した(4)~(6)式を用いて、成分分離された車両速度から機敏な動きの指標となる速度指標を求める。
そして、操縦技量判定部26は、ロール判定指標、ピッチ判定指標及び速度判定指標の重み付線形和を求め、機敏な動きの指標とすればよい。このように、操縦技量判定部26は、複数の走行状態データを用いることで、ライダーに対して、より正確な操縦技量判定結果を提示することができる。なお、操縦技量判定部26は、機敏な動きの指標を、重み付線形和の他に、積和または条件付き確率等により算出してもよい。
上記した実施の形態は、リーン車両の滑らかな動きの度合を判定する走行状態データとしてヨーレートが用いられている。リーン車両の滑らかな動きを判定する走行状態データとして、ヨーレートに加えて、他の走行状態データが用いられてもよい。前記他の走行状態データは、例えば、ロールレート及びピッチレートを含む。この場合、ロールレート及びピッチレートは、ヨーレートと同様に成分分離される。そして、上記した操縦技量判定部26は、(1)~(3)式を用いて、成分分離されたロールレートから滑らかな動きの指標となるロール判定指標を求める。同様に、操縦技量判定部26は、上記した(1)~(3)式を用いて、成分分離されたピッチレートからピッチ判定指標を求める。
そして、操縦技量判定部26は、ヨー判定指標、ロール判定指標及びピッチ判定指標の重み付線形和を求め、滑らかな動きの指標とすればよい。このように、複数の走行状態データを用いることで、ライダーに対して、より正確な操縦技量判定結果を提示することができる。なお、操縦技量判定部26は、滑らかな動きの指標を、重み付線形和の他に、積和または条件付き確率等により算出してもよい。
上記した実施の形態では、コーナーは、進入区間、旋回区間、立ち上がり区間の3つの区間に分割されているが、2つの区間または4つ以上の区間に分割されてもよい。例えば、コーナーは、前半、後半の2つに分割されてもよい。コーナーを前半、後半の2つに分割する方法としては、ヨーレートのピーク値を境にして、前半、後半と分割してもよい。
本発明は、コーナーを複数の区間に分割することにより得られる各区間のそれぞれの状態における車両走行状態に関連するデータを用いたリーン車両操縦技量判定装置に適用可能である。
1 :リーン車両
2 :車体
3 :前輪
4 :後輪
5 :車体カバー
15 :出力デバイス
15a :モニタ
15b :スピーカ
15c :バイブレータ
16 :ヘルメット
20 :リーン車両操縦技量判定装置
20a :リーン車両走行状態データ出力装置
21 :物理量データ取得部
21a :ジャイロセンサ
21b :加速度センサ
22 :旋回運動判定部
23 :区間分割部
24 :車両走行状態データ生成部
25 :車両走行状態データ出力制御部
26 :操縦技量判定部
27 :操縦技量判定データ出力制御部
51 :メモリ
53 :成分分離部
60 :操作入力デバイス
60a :アクセルグリップ
60b :ブレーキレバー
60c :ブレーキペダル
60d :フットステップ
60e :ハンドルバー
2 :車体
3 :前輪
4 :後輪
5 :車体カバー
15 :出力デバイス
15a :モニタ
15b :スピーカ
15c :バイブレータ
16 :ヘルメット
20 :リーン車両操縦技量判定装置
20a :リーン車両走行状態データ出力装置
21 :物理量データ取得部
21a :ジャイロセンサ
21b :加速度センサ
22 :旋回運動判定部
23 :区間分割部
24 :車両走行状態データ生成部
25 :車両走行状態データ出力制御部
26 :操縦技量判定部
27 :操縦技量判定データ出力制御部
51 :メモリ
53 :成分分離部
60 :操作入力デバイス
60a :アクセルグリップ
60b :ブレーキレバー
60c :ブレーキペダル
60d :フットステップ
60e :ハンドルバー
Claims (7)
- 左旋回中に左に傾斜し、右旋回中に右に傾斜する車体と、ライダーによって操作される操作入力デバイスとを備えたリーン車両がコーナーを走行している際に得られる、リーン車両走行状態データを出力するリーン車両走行状態データ出力装置であって、
前記リーン車両が傾斜した状態で旋回する前記コーナーにおいて、前記リーン車両のヨー運動、ロール運動及びピッチ運動の少なくとも一つに関する物理量データを取得する物理量データ取得部と、
前記取得した物理量データに基づいて、前記コーナーを複数の区間に分割した場合の各区間における前記リーン車両の車両走行状態データを生成する車両走行状態データ生成部と、
前記車両走行状態データを出力する車両走行状態データ出力制御部と、
を備える、リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項1に記載のリーン車両走行状態データ出力装置において、
前記物理量データ取得部で取得した物理量データに基づいて、前記リーン車両が旋回する前記コーナーを算出し、算出した前記コーナーを複数の区間に分割する区間分割部をさらに備える、リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項1または2に記載のリーン車両走行状態データ出力装置において、
前記複数の区間は、コーナー進入区間と、旋回区間と、立ち上がり区間とを含む、
リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項2に記載のリーン車両走行状態データ出力装置において、
前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、前記ヨーレートが閾値以上であるコーナー区間判定開始点から前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点までの区間をコーナー進入区間と判定する、
リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項2に記載のリーン車両走行状態データ出力装置において、
前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、前記ヨーレートが閾値未満となるコーナー区間判定終了時点の前に最後に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点から、前記コーナー区間判定終了時点までの区間を立ち上がり区間と判定する、
リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項2に記載のリーン車両走行状態データ出力装置において、
前記区間分割部は、前記物理量データ取得部が取得したヨー運動に関する物理量データに基づいて、ヨーレート及びヨー角加速度を求め、前記コーナーにおいて、最初に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点から最後に前記ヨー角加速度がゼロクロスする時点までの区間を旋回区間と判定する、
リーン車両走行状態データ出力装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のリーン車両走行状態データ出力装置から出力された前記コーナーの各区間のリーン車両の前記車両走行状態データに基づいて、操縦技量判定データを生成する操縦技量判定部と、
前記操縦技量判定データを出力する操縦技量判定データ出力制御部と、
を備える、リーン車両操縦技量判定装置。
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