自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、および自動二輪車のシフトフィーリング予測方法
【課題】 一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能な自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを提供する。
【解決手段】 本発明のシステム１００は、自動二輪車を模擬した試験装置１０２と、試験装置１０２を制御するシステム制御装置と、試験装置１０２に取り付けられる入出力装置とを含み、試験装置１０２はシフトペダル１１０とシフトペダル１１０の回転軸にモータシャフト１１４が連結されるモータ１１２とを有し、システム制御装置は変速時トルクパターンを複数記憶する記憶部１４０と、複数の変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成する制御部１３８とを有し、入出力装置は表示部と、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方への切替を指示可能であり、かつ、変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明のシステム１００は、自動二輪車を模擬した試験装置１０２と、試験装置１０２を制御するシステム制御装置と、試験装置１０２に取り付けられる入出力装置とを含み、試験装置１０２はシフトペダル１１０とシフトペダル１１０の回転軸にモータシャフト１１４が連結されるモータ１１２とを有し、システム制御装置は変速時トルクパターンを複数記憶する記憶部１４０と、複数の変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成する制御部１３８とを有し、入出力装置は表示部と、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方への切替を指示可能であり、かつ、変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、および自動二輪車のシフトフィーリング予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のシフトフィーリング（変速時の操作感）を評価するために、官能評価試験が実施されている。従来、官能評価試験は、自動二輪車の実機を複数種類用意し、これらの実機について被験者（テストライダーやユーザ）に所定の評価項目（例えば重さ、節度感など）に対し評点させていた。
【０００３】
これに対し、近年シフトフィーリングの定量化の要請がある。定量化は、重回帰分析等の統計的手法を使用し、評価項目ごとに実施される。しかし、シフトフィーリングはまさに被験者の感じ方によるものであるので、一律に定量化することは難しい。同一被験者が同一の実機を評価する場合であっても、被験者の体調や搭乗姿勢、天候等のささいな条件変化や感じ方により評点が変わることが少なくないからである。
【０００４】
一方、シフトフィーリングは、現在国内だけでも年間出荷台数３万〜６万台にもおよぶ自動二輪車の売上に直結する。当然ながらユーザは、購入車両を選択する上で、運転しやすいものを選択するからである。これより、シフトフィーリングの定量化の失敗（一般の感覚に沿わない定量化）及び失敗した定量化に基く車両の設計は、その車両の商品性を損ない莫大な影響を及ぼすおそれがある。そのため、シフトフィーリングの定量化については極めて慎重に一般の感覚に沿った形で行われるようにしなければならない。
【０００５】
そこで、本発明者は自動二輪シフトシミュレータを発明し、平成２０年１０月２８日に特許出願を行った（特許文献１）。かかる自動二輪シフトシミュレータでは、自動二輪のシフトペダルの回転軸にダイレクトドライブモータのモータシャフトを直結し、サーボドライバにてダイレクトドライブモータをサーボ制御する。これより、被験者が乗り換えることなく同一の搭乗姿勢で複数の変速時トルクパターン（例えばある実機を再現したもの）について評点可能であり、比較的同一条件下でのシフトフィーリングの評点が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０８００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、シフトフィーリングの定量化は、その影響が車両そのものの売上に直結するため、極めて慎重に一般の感覚に沿った形で行われるようにしなければならない。特許文献１の技術では比較的同一条件下での評点が可能となるものの、一般の感覚に沿った定量化を実現するために未だ更なる対策を講じる余地がある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能な自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、およびこれを利用した自動二輪車のシフトフィーリング予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにおいて、自動二輪車を模擬した試験装置と、試験装置を制御するシステム制御装置と、試験装置に取り付けられる入出力装置とを含み、試験装置は、シフトペダルと、シフトペダルの回転軸にモータシャフトが連結されるモータとを有し、システム制御装置は、シフトペダルに適用される複数の変速時トルクパターンを記憶する記憶部と、複数の変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成し、一対の組み合わせのうち一方の変速時トルクパターンでシフトペダルが動くように制御する制御部とを有し、入出力装置は、表示部と、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替を指示可能であり、かつ、変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、複数の変速時荷重パターンから一対の組み合わせが複数セット作成され、官能評価試験が実施される。すなわち、いわゆる「一対比較法」を用いて、変速時荷重パターンについて各種評価項目に対し評点が下される。人間の感覚であるシフトフィーリングを評価するに際して、「一対比較法」によれば一対の組み合わせの一方が主観的な判断を測るモノサシ的な役割（評価基準の役割）を果たすので、正確な（精度の良い）評点を下すことができる。さらに、ここでは複数セット連続して評価を行うため、被験者の搭乗姿勢等についてより同一条件下での評点が得られる。これより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能である。
【００１１】
システム制御装置の制御部は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成するとよい。これにより、正確な（精度の良い）評点を得ることができる。
【００１２】
システム制御装置の制御部は、被験者が入出力装置の操作部を介して、現在のセットの変速時トルクパターンの一方を基準にこれと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンに対し評点を完了した場合に次セットへと移行するとよい。これにより、正確な（精度の良い）評点を得ることができる。
【００１３】
システム制御装置の制御部は、全ての評価完了後、それぞれの変速時トルクパターンの各種パラメータ及び変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式を算出可能であるとよい。これにより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化が果たされる。
【００１４】
変速時トルクパターンの各種パラメータには、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相stのいずれかが含まれ、システム制御装置の制御部は、変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として重回帰分析を行うとよい。これにより、好適なシフトフィーリング予測式を算出することができる。
【００１５】
また、本発明の別の観点によれば、上記自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにより算出したシフトフィーリング予測式に、予測対象のシフト機構の所定パラメータを導入してそのシフトフィーリングを予測する自動二輪車のシフトフィーリング予測方法が提供される。これにより、予測対象のシフト機構のシフトフィーリングを精度良く予測することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能な自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、およびこれを利用した自動二輪車のシフトフィーリング予測方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用したシフト機構の設計の概略を示す図である。
【図２】変速時トルクパターンについて例示する図である。
【図３】本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステムの外観図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５のその他の構成を示すブロック図である。
【図７】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの適用例を示す図である。
【図８】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の流れを示す図である。
【図９】図３のタッチパネルディスプレイの表示画面を例示する図である。
【図１０】図３のリアルタイムコントローラの内部処理を説明する図である。
【図１１】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの評価結果を例示する図である。
【図１２】図１１の評価結果すなわち実測値と、重回帰分析を使用して評価結果から算出したシフトフィーリング予測式による予測値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
図１は、本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステム（以下、「システム１００」と称する）を利用したシフト機構の設計の概略を示す図である。本実施形態では、試作機の製作等を行うことなく、自動二輪車のシフト機構を構成する各種部品（例えばシフトカム、ストッパスプリング、リターンスプリング）の部品諸元２０４からシフトフィーリングを予測する。
【００２０】
具体的には、図１に示すように、官能評価試験を実施してその評価結果２００を得る。得られた評価結果２００を重回帰分析ソフトウェア（以下「分析ソフト１４４」と称する）により重回帰分析してシフトフィーリング予測式２０２を算出する。
【００２１】
次に予測対象の自動二輪車のシフト機構の部品諸元２０４を入力して、変速時トルクパターン演算ソフトウェア（以下「演算ソフト１４６」と称する）により、そのシフト機構の変速時のシフトペダル操作時の角度（ストローク）とトルクの関係を表す変速時トルクパターン２０６の所定パラメータを算出する。
【００２２】
図２は、変速時トルクパターン２０６について例示する図である。図２に例示するように、変速時トルクパターン２０６には、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相st等の各種パラメータが含まれる。必要な変速時トルクパターン２０６の所定パラメータをシフトフィーリング予測式２０２に導入して、そのシフト機構のシフトフィーリングの予測結果２０８を得る。
【００２３】
本実施形態にかかるシステム１００は上述した一連の過程を実施するが、官能評価試験を実施してシフトフィーリング予測式２０２を算出するものと、シフトフィーリング予測式２０２を用いて予測対象のシフト機構のシフトフィーリングの予測結果を算出するものとをそれぞれ別にしてもよい。
【００２４】
以下、システム１００について詳細に説明する。図３は、システム１００の外観図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、システム１００の概略構成を示すブロック図である。図６は、図５のその他の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図３に示すように、システム１００は、自動二輪車を模擬した試験装置１０２と、システム制御装置としてのコンピュータ１０４およびリアルタイムコントローラ１０６と、入出力装置としてのタッチパネルディスプレイ１０８とを含む。
【００２６】
試験装置１０２は、官能評価試験の際に被験者が搭乗する装置であって、自動二輪車実機の一部を改造したものである。本実施形態では、試験装置１０２は、ハンドル、シート、燃料タンク、フットレスト等の部品が実機と同じであるが、シフト機構については実機と同じでない。
【００２７】
図４に示すように、試験装置１０２では、シフトペダル１１０の回転軸にモータ１１２のモータシャフト１１４が直結される。モータ１１２に電流が印加されると、固定子１１８（ステータ）と回転子１１６（ロータ）との相互作用により、モータシャフト１１４は回転子１１６と共に回転する。モータシャフト１１４には、モータシャフト１１４のトルク（操作トルクτ）を計測するトルクセンサ１２２が取り付けられる。また、モータシャフト１１４には、カップリング１２４（軸継ぎ手）を介して回転角θを計測するエンコーダ１２６が取り付けられる。本実施形態では、コンピュータ１０４およびリアルタイムコントローラ１０６によりモータ１１２に印加する電流を制御することで、シフトペダル１１０に任意の変速時トルクパターンを再現させる。
【００２８】
図５に示すように、リアルタイムコントローラ１０６は、ＣＰＵ等で構成される制御部１２８と、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成される記憶部１３０とを含む。記憶部１３０には、制御トルクuを計算するための制御ソフトウェア１５６が格納されている。制御部１２８はこの制御ソフトウェア１５６を実行し、Ａ/Ｄボード１３２を介して操作トルクτを取得し、カウンタボード１３４を介して回転角θを取得し、制御トルクuをリアルタイムで算出する。制御トルクuはインピーダンス制御を実現する（現在シフトペダル１１０に適用中の変速時トルクパターンを正確に再現する）ためのトルクであり、実際のモータ１１２の動特性を表す式（１）と目標の動特性を表す式（２）とから、式（３）により求めることができる。なお、目標の慣性モーメントＪｄ、目標の粘性抵抗係数Ｄｄは、実機の部品諸元を参考に予め設定する。回転子１１６やモータシャフト１１４の慣性モーメントＪ、粘性抵抗係数Ｄは、モータ１１２の性質により決定される。変速時トルクパターンの再現トルクＫｄ(θ)は、現在シフトペダル１１０に適用中の変速時トルクパターンの回転角θのときのトルクである。
【００２９】
【数１】
【００３０】
なお、実機においてシフトペダル１１０の変速時トルクパターンは、シフト機構の部品諸元だけではなく、スロットルグリップ１４８やクラッチレバー１５０の操作に応じて変化する。したがって、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スロットルグリップ１４８、クラッチレバー１５０の操作量をポテンショメータ１６６、１６８で取得し、リアルタイムコントローラ１０６（Ａ/Ｄボード１３２）に伝達してもよい。この場合、リアルタイムコントローラ１０６の制御部１２８は、これらを考慮して制御トルクuを算出する。
【００３１】
また、実機においてはギアのドッグが噛合う音が発生するため、試験装置１０２にスピーカ１５２を取り付け、回転角θに基きこの噛合う音をスピーカ１５２から発生させてもよい。図６（ｃ）に示すように、例えばスピーカ１５２への指令はコンピュータ１０４に行わせることができる。実機に相当する音をスピーカ１５２から発生させることで、より実機と同じ条件下で官能評価試験を実施することができ、音の有無によるシフトフィーリングへの影響を排除することができる。
【００３２】
さらに、実機ではクラッチ板の連結に伴い振動が発生するので、試験装置１０２に振動発生装置１５４を取り付け、回転角θに基き振動発生装置１５４により振動を発生させてもよい。図６（ｄ）に示すように、例えば振動発生装置１５４への指令はリアルタイムコントローラ１０６のＤ/Ａボード１３６を介して伝達することができる。かかる振動を発生させることで、より実機と同じ条件下で官能評価試験を実施することができ、振動の有無によるシフトフィーリングへの影響を排除することができる。
【００３３】
図５に示すように、算出された制御トルクuは、この制御トルクuを実現するための電流指令値という形でＤ/Ａボード１３６を介してサーボドライバ１２０へと伝達される。サーボドライバ１２０は、モータ１１２に印加する電流をこの電流指令値に追従させる。これより、任意の変速時トルクパターンを正確に再現することができる。
【００３４】
上述したリアルタイムコントローラ１０６は官能評価試験においてリアルタイム性が要求される処理を実行するのに対し、コンピュータ１０４は官能評価試験においてリアルタイム性の要求されない処理を実行する。コンピュータ１０４は、ＣＰＵ等で構成される制御部１３８と、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成される記憶部１４０とを含む。記憶部１４０には、官能評価試験においてリアルタイム性の要求されない処理を実行する官能評価試験ソフトウェア（以下「試験ソフト１４２」と称する）が格納される。試験ソフト１４２はシフトペダル１１０に適用する変速時トルクパターンの入出力管理を行う機能を有する。また、記憶部１４０には、上述した分析ソフト１４４および演算ソフト１４６が格納される。さらに、記憶部１４０には、官能評価試験においてシフトペダル１１０に適用する変速時トルクパターンが複数記憶される。
【００３５】
コンピュータ１０４の制御部１３８は、官能評価試験において試験ソフト１４２を実行し、記憶部１４０に記憶された複数の変速時トルクパターンの中から一対の組み合わせを複数セット作成する。とりわけ、コンピュータの制御部１３８は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成する。作成した一対の組み合わせ複数セットのデータは、リアルタイムコントローラ１０６へと出力される。
【００３６】
図７は、システム１００を利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの適用例を示す図である。図７（ａ）、（ｂ）に例示するように、ここでは、各種パラメータ（ピークトルクPmax、ピーク位相aなど）が異なる４つの変速時トルクパターン（それぞれ「パターン１」、「パターン２」、「パターン３」、「パターン４」と称する）から、一対の組み合わせ複数セットのデータを作成する場合について説明する。図７（ｃ）に例示するように、各変速時トルクパターンはそれぞれ複数セットに重複して振り分けられる。本実施形態において一対の組み合わせのうち一方をパターンＡ、他方をパターンＢと称する。
【００３７】
図８は、システム１００を利用した官能評価試験の流れを示す図である。図９は、タッチパネルディスプレイ１０８の表示画面を例示する図である。図１０は、リアルタイムコントローラ１０６の内部処理を説明する図である。図８に示すように、システム１００を利用した官能評価試験では、被験者に対し一対の組み合わせ複数セットの変速時トルクパターンが提示される。官能評価試験開始時のシフトペダル１１０には、セット１のパターンＡの変速時トルクパターンが適用される。なお、試験精度を向上するために、試験ソフト１４２の一機能として、官能評価試験開始前に被験者が一番差の大きな（例えばピークトルクPmaxの差の大きな）変速時トルクパターンをそれぞれ体験できるようにしてもよい。
【００３８】
タッチパネルディスプレイ１０８は試験装置１０２に取り付けられ、被験者に画像を表示する表示部及び被験者からの入力操作を受け付ける操作部として機能する。図８に例示するように、タッチパネルディスプレイ１０８には、変速時トルクパターンについて、各種評価項目（重さ、ストローク、節度感など）に対し被験者が触れることで評点可能な評点領域１５８が設定される。評点領域１５８の隣には、選択した評点を表示する仮選択領域１６０が設定される。仮選択領域１６０に選択した評点が表示されていても、次セットへ移行するまでは、評点領域１５８の点数を再選択することで上書できる。仮選択領域１６０の上方にはモード設定領域１６４が設定され、被験者が触れることで「官能評価試験モード」、「トレーニングモード」を選択することができる。「官能評価試験モード」の場合、モード設定領域１６４には現在のセットが何セット目かが表示される。「トレーニングモード」については、後程説明する。
【００３９】
評点領域１５８の上方には、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替（パターンＡからパターンＢへの切替）を指示可能なパターン切替領域１６２が設定される。本実施形態では、被験者がパターン切替領域１６２の「Ａ」に触れることでパターンＡへの切替が指示され、「Ｂ」に触れることでパターンＢへの切替が指示される。図１０に示すように、タッチパネルディスプレイ１０８からパターン切替が指示されると、コンピュータ１０４を介してリアルタイムコントローラ１０６へパターンの切替（セット番号およびパターンＡorＢ）が入力され、リアルタイムコントローラ１０６は切替先の変速時トルクパターンに基き制御トルクuをリアルタイムに算出する。
【００４０】
図８を参照する。本実施形態では、被験者がパターンＡ、パターンＢの双方を比較して（ステップＳ３０８、Ｓ３１０）、各種評価項目（重さ、ストローク、節度感など）ごとのパターンＢのパターンＡに対する評点を入力し、評点を完了させる（ステップＳ３００）。すなわち、ここではパターンＡは基準であって、パターンＡへの評点入力は行われない。現在のセットについて評点が完了したら、仮選択領域１６０に表示中の評点データがコンピュータ１０４の記憶部１４０に保存され（ステップＳ３０２）、次セットへと移行する（ステップＳ３０４）。これらの処理を制御部１３８が作成した複数セット終えるまで繰り返す（ステップＳ３０６）。なお、本実施形態では、パターンＡを基準にしてパターンＢについて評点させているが、これに限らず、パターンＡ、パターンＢをそれぞれ別々に評点可能にしてもよい。
【００４１】
上述した構成によれば、いわゆる「一対比較法」を用いて官能評価試験が実施される。人間の感覚であるシフトフィーリングを評価するに際して、「一対比較法」によれば一対の組み合わせの一方が主観的な判断を測るモノサシ的な役割（評価基準の役割）を果たすので、正確な（精度の良い）評点を下すことができる。また、パターンＡ、パターンＢの切替をタッチパネルディスプレイ１０８を通じて常時行うことができる点に関しても、被験者が双方を確認しながら評点入力できるので、精度向上に寄与する。さらに、ここでは複数セット連続して評価を行うため、被験者の搭乗姿勢等についてより同一条件下での評点を得られる。これより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能である。
【００４２】
とりわけ、本実施形態では、コンピュータ１０４の制御部は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成する。これにより、被験者はより基準を固め易くなり、全体を通して正確な（精度の良い）評点を下すことができる。また、このように１つの変速時トルクパターンを複数回登場させることで、後述の図１１に例示するようにその変速時トルクパターンに対する評点の平均を得ることができる（評点を平均化できる）ので、かかる評点平均を重回帰分析に利用しその信頼性を担保することができる。
【００４３】
全ての評価完了後（評価結果２００取得後）、コンピュータ１０４の制御部１３８は分析ソフト１４４を実行し、それぞれの変速時トルクパターンの各種パラメータ及びこの変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式２０２を算出する。なお、ここでの全ての評価完了後とは、被験者が複数人存在する場合その被験者全てが複数セットの評点を完了した（被験者全ての評価結果２００が記憶部１４０に記憶された）場合のことである。
【００４４】
図１１は、システム１００を利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの評価結果２００を例示する図である。図１１に例示するような評価結果に対し、分析ソフト１４４は、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相st等の変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として評価項目（重さ、ストローク、節度感）ごとに重回帰分析を行う。重回帰分析では、共線性が見つかった変数や不要な変数を除去しつつ、シフトフィーリング予測式２０２を算出する。図１１の評価結果から重回帰分析によって、評価項目「重さ」のシフトフィーリング予測式２０２を式（４）、評価項目「ストローク」のシフトフィーリング予測式２０２を式（５）、評価項目「節度感」のシフトフィーリング予測式２０２を式（６）のように算出することができる。算出したシフトフィーリング予測式２０２は記憶部１４０に記憶される。
「重さ」の予測値＝1.07×Pmax＋0.126×a＋0.683×ΔP−8.15 …（４）
「ストローク」の予測値＝−0.442×Pmax−0.0933×a＋0.735×st−7.53
…（５）
「節度感」の予測値＝0.196×a＋1.28×ΔP−4.99 …（６）
【００４５】
図１２は、図１１の評価結果すなわち実測値と、重回帰分析を使用して評価結果から算出したシフトフィーリング予測式２０２による予測値との関係を示す図である。図１２に例示するように、予測値の方が実測値よりも強弱が弱い傾向のあるものの、評価項目「重さ」「ストローク」「節度感」のいずれのシフトフィーリング予測式２０２においても、精度良くシフトフィーリングを予測することができる。
【００４６】
なお、官能評価試験において被験者の年齢、性別、人種、好み（スタンダートタイプ、アメリカンタイプ）などの識別情報をその被験者の評価結果２００と関連付けて記憶部１４０に記憶しておき、シフトフィーリング予測式２０２の算出に際して特定の被験者の評価結果２００のみを用いるようにしてもよい。例えば、アメリカンタイプ自動二輪車のシフト機構の各種部品の選択及び設計を行うためにそのシフトフィーリングを予測する必要がある場合、アメリカンタイプが好みの被験者の評価結果２００のみを抽出するとよい。これにより、さらに精度良くシフトフィーリングを予測することができる。
【００４７】
上述したようにシフトフィーリング予測式２０２を算出しシフトフィーリングの定量化を図ったら、システム１００では、その定量化した評価基準を「トレーニングモード」によりテストライダ等に覚えさせることも可能である。具体的には「トレーニングモード」では、テストライダ等に提示する変速時トルクパターンが、算出したシフトフィーリング予測式２０２によれば何点かをタッチパネルディスプレイ１０８上に表示して覚えさせる。これにより、テストライダ間の評価基準を統一可能となる。なお、「トレーニングモード」では、工場で出荷可能なものと出荷不可能なものの連続的に提示し、テストライダ等に出荷できるかどうかの基準を覚えさせるようにしてもよい。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、本システム１００は、変速を機械的に行わないシフト・バイ・ワイヤー等のシフト機構のトルクパターンを設定するための装置として応用可能である。また、本システム１００は、自動二輪車に限らず、四輪ＭＴ、四輪ＡＴ、ＡＴＶ、船外機などのシフトフィーリングシステムに応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、および自動二輪車のシフトフィーリング予測方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１００…システム、１０２…試験装置、１０４…コンピュータ、１０６…リアルタイムコントローラ、１０８…タッチパネルディスプレイ、１１０…シフトペダル、１１２…モータ、１１４…モータシャフト、１１６…回転子、１１８…固定子、１２０…サーボドライバ、１２２…トルクセンサ、１２４…カップリング、１２６…エンコーダ、１２８…制御部、１３０…記憶部、１３２…Ａ/Ｄボード、１３４…カウンタボード、１３６…Ｄ/Ａボード、１３８…制御部、１４０…記憶部、１４２…試験ソフト、１４４…分析ソフト、１４６…演算ソフト、１４８…スロットルグリップ、１５０…クラッチレバー、１５２…スピーカ、１５４…振動発生装置、１５６…制御ソフトウェア、１５８…評点領域、１６０…仮選択領域、１６２…パターン切替領域、１６４…モード設定領域、１６６、１６８…ポテンショメータ、２００…評価結果、２０２…シフトフィーリング予測式、２０４…部品諸元、２０６…変速時トルクパターン、２０８…予測結果
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、および自動二輪車のシフトフィーリング予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のシフトフィーリング（変速時の操作感）を評価するために、官能評価試験が実施されている。従来、官能評価試験は、自動二輪車の実機を複数種類用意し、これらの実機について被験者（テストライダーやユーザ）に所定の評価項目（例えば重さ、節度感など）に対し評点させていた。
【０００３】
これに対し、近年シフトフィーリングの定量化の要請がある。定量化は、重回帰分析等の統計的手法を使用し、評価項目ごとに実施される。しかし、シフトフィーリングはまさに被験者の感じ方によるものであるので、一律に定量化することは難しい。同一被験者が同一の実機を評価する場合であっても、被験者の体調や搭乗姿勢、天候等のささいな条件変化や感じ方により評点が変わることが少なくないからである。
【０００４】
一方、シフトフィーリングは、現在国内だけでも年間出荷台数３万〜６万台にもおよぶ自動二輪車の売上に直結する。当然ながらユーザは、購入車両を選択する上で、運転しやすいものを選択するからである。これより、シフトフィーリングの定量化の失敗（一般の感覚に沿わない定量化）及び失敗した定量化に基く車両の設計は、その車両の商品性を損ない莫大な影響を及ぼすおそれがある。そのため、シフトフィーリングの定量化については極めて慎重に一般の感覚に沿った形で行われるようにしなければならない。
【０００５】
そこで、本発明者は自動二輪シフトシミュレータを発明し、平成２０年１０月２８日に特許出願を行った（特許文献１）。かかる自動二輪シフトシミュレータでは、自動二輪のシフトペダルの回転軸にダイレクトドライブモータのモータシャフトを直結し、サーボドライバにてダイレクトドライブモータをサーボ制御する。これより、被験者が乗り換えることなく同一の搭乗姿勢で複数の変速時トルクパターン（例えばある実機を再現したもの）について評点可能であり、比較的同一条件下でのシフトフィーリングの評点が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０８００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、シフトフィーリングの定量化は、その影響が車両そのものの売上に直結するため、極めて慎重に一般の感覚に沿った形で行われるようにしなければならない。特許文献１の技術では比較的同一条件下での評点が可能となるものの、一般の感覚に沿った定量化を実現するために未だ更なる対策を講じる余地がある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能な自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、およびこれを利用した自動二輪車のシフトフィーリング予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにおいて、自動二輪車を模擬した試験装置と、試験装置を制御するシステム制御装置と、試験装置に取り付けられる入出力装置とを含み、試験装置は、シフトペダルと、シフトペダルの回転軸にモータシャフトが連結されるモータとを有し、システム制御装置は、シフトペダルに適用される複数の変速時トルクパターンを記憶する記憶部と、複数の変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成し、一対の組み合わせのうち一方の変速時トルクパターンでシフトペダルが動くように制御する制御部とを有し、入出力装置は、表示部と、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替を指示可能であり、かつ、変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、複数の変速時荷重パターンから一対の組み合わせが複数セット作成され、官能評価試験が実施される。すなわち、いわゆる「一対比較法」を用いて、変速時荷重パターンについて各種評価項目に対し評点が下される。人間の感覚であるシフトフィーリングを評価するに際して、「一対比較法」によれば一対の組み合わせの一方が主観的な判断を測るモノサシ的な役割（評価基準の役割）を果たすので、正確な（精度の良い）評点を下すことができる。さらに、ここでは複数セット連続して評価を行うため、被験者の搭乗姿勢等についてより同一条件下での評点が得られる。これより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能である。
【００１１】
システム制御装置の制御部は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成するとよい。これにより、正確な（精度の良い）評点を得ることができる。
【００１２】
システム制御装置の制御部は、被験者が入出力装置の操作部を介して、現在のセットの変速時トルクパターンの一方を基準にこれと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンに対し評点を完了した場合に次セットへと移行するとよい。これにより、正確な（精度の良い）評点を得ることができる。
【００１３】
システム制御装置の制御部は、全ての評価完了後、それぞれの変速時トルクパターンの各種パラメータ及び変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式を算出可能であるとよい。これにより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化が果たされる。
【００１４】
変速時トルクパターンの各種パラメータには、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相stのいずれかが含まれ、システム制御装置の制御部は、変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として重回帰分析を行うとよい。これにより、好適なシフトフィーリング予測式を算出することができる。
【００１５】
また、本発明の別の観点によれば、上記自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにより算出したシフトフィーリング予測式に、予測対象のシフト機構の所定パラメータを導入してそのシフトフィーリングを予測する自動二輪車のシフトフィーリング予測方法が提供される。これにより、予測対象のシフト機構のシフトフィーリングを精度良く予測することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能な自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、およびこれを利用した自動二輪車のシフトフィーリング予測方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用したシフト機構の設計の概略を示す図である。
【図２】変速時トルクパターンについて例示する図である。
【図３】本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステムの外観図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５のその他の構成を示すブロック図である。
【図７】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの適用例を示す図である。
【図８】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の流れを示す図である。
【図９】図３のタッチパネルディスプレイの表示画面を例示する図である。
【図１０】図３のリアルタイムコントローラの内部処理を説明する図である。
【図１１】図３の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムを利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの評価結果を例示する図である。
【図１２】図１１の評価結果すなわち実測値と、重回帰分析を使用して評価結果から算出したシフトフィーリング予測式による予測値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１９】
図１は、本実施形態にかかる自動二輪車のシフトシミュレーションシステム（以下、「システム１００」と称する）を利用したシフト機構の設計の概略を示す図である。本実施形態では、試作機の製作等を行うことなく、自動二輪車のシフト機構を構成する各種部品（例えばシフトカム、ストッパスプリング、リターンスプリング）の部品諸元２０４からシフトフィーリングを予測する。
【００２０】
具体的には、図１に示すように、官能評価試験を実施してその評価結果２００を得る。得られた評価結果２００を重回帰分析ソフトウェア（以下「分析ソフト１４４」と称する）により重回帰分析してシフトフィーリング予測式２０２を算出する。
【００２１】
次に予測対象の自動二輪車のシフト機構の部品諸元２０４を入力して、変速時トルクパターン演算ソフトウェア（以下「演算ソフト１４６」と称する）により、そのシフト機構の変速時のシフトペダル操作時の角度（ストローク）とトルクの関係を表す変速時トルクパターン２０６の所定パラメータを算出する。
【００２２】
図２は、変速時トルクパターン２０６について例示する図である。図２に例示するように、変速時トルクパターン２０６には、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相st等の各種パラメータが含まれる。必要な変速時トルクパターン２０６の所定パラメータをシフトフィーリング予測式２０２に導入して、そのシフト機構のシフトフィーリングの予測結果２０８を得る。
【００２３】
本実施形態にかかるシステム１００は上述した一連の過程を実施するが、官能評価試験を実施してシフトフィーリング予測式２０２を算出するものと、シフトフィーリング予測式２０２を用いて予測対象のシフト機構のシフトフィーリングの予測結果を算出するものとをそれぞれ別にしてもよい。
【００２４】
以下、システム１００について詳細に説明する。図３は、システム１００の外観図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、システム１００の概略構成を示すブロック図である。図６は、図５のその他の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図３に示すように、システム１００は、自動二輪車を模擬した試験装置１０２と、システム制御装置としてのコンピュータ１０４およびリアルタイムコントローラ１０６と、入出力装置としてのタッチパネルディスプレイ１０８とを含む。
【００２６】
試験装置１０２は、官能評価試験の際に被験者が搭乗する装置であって、自動二輪車実機の一部を改造したものである。本実施形態では、試験装置１０２は、ハンドル、シート、燃料タンク、フットレスト等の部品が実機と同じであるが、シフト機構については実機と同じでない。
【００２７】
図４に示すように、試験装置１０２では、シフトペダル１１０の回転軸にモータ１１２のモータシャフト１１４が直結される。モータ１１２に電流が印加されると、固定子１１８（ステータ）と回転子１１６（ロータ）との相互作用により、モータシャフト１１４は回転子１１６と共に回転する。モータシャフト１１４には、モータシャフト１１４のトルク（操作トルクτ）を計測するトルクセンサ１２２が取り付けられる。また、モータシャフト１１４には、カップリング１２４（軸継ぎ手）を介して回転角θを計測するエンコーダ１２６が取り付けられる。本実施形態では、コンピュータ１０４およびリアルタイムコントローラ１０６によりモータ１１２に印加する電流を制御することで、シフトペダル１１０に任意の変速時トルクパターンを再現させる。
【００２８】
図５に示すように、リアルタイムコントローラ１０６は、ＣＰＵ等で構成される制御部１２８と、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成される記憶部１３０とを含む。記憶部１３０には、制御トルクuを計算するための制御ソフトウェア１５６が格納されている。制御部１２８はこの制御ソフトウェア１５６を実行し、Ａ/Ｄボード１３２を介して操作トルクτを取得し、カウンタボード１３４を介して回転角θを取得し、制御トルクuをリアルタイムで算出する。制御トルクuはインピーダンス制御を実現する（現在シフトペダル１１０に適用中の変速時トルクパターンを正確に再現する）ためのトルクであり、実際のモータ１１２の動特性を表す式（１）と目標の動特性を表す式（２）とから、式（３）により求めることができる。なお、目標の慣性モーメントＪｄ、目標の粘性抵抗係数Ｄｄは、実機の部品諸元を参考に予め設定する。回転子１１６やモータシャフト１１４の慣性モーメントＪ、粘性抵抗係数Ｄは、モータ１１２の性質により決定される。変速時トルクパターンの再現トルクＫｄ(θ)は、現在シフトペダル１１０に適用中の変速時トルクパターンの回転角θのときのトルクである。
【００２９】
【数１】
【００３０】
なお、実機においてシフトペダル１１０の変速時トルクパターンは、シフト機構の部品諸元だけではなく、スロットルグリップ１４８やクラッチレバー１５０の操作に応じて変化する。したがって、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スロットルグリップ１４８、クラッチレバー１５０の操作量をポテンショメータ１６６、１６８で取得し、リアルタイムコントローラ１０６（Ａ/Ｄボード１３２）に伝達してもよい。この場合、リアルタイムコントローラ１０６の制御部１２８は、これらを考慮して制御トルクuを算出する。
【００３１】
また、実機においてはギアのドッグが噛合う音が発生するため、試験装置１０２にスピーカ１５２を取り付け、回転角θに基きこの噛合う音をスピーカ１５２から発生させてもよい。図６（ｃ）に示すように、例えばスピーカ１５２への指令はコンピュータ１０４に行わせることができる。実機に相当する音をスピーカ１５２から発生させることで、より実機と同じ条件下で官能評価試験を実施することができ、音の有無によるシフトフィーリングへの影響を排除することができる。
【００３２】
さらに、実機ではクラッチ板の連結に伴い振動が発生するので、試験装置１０２に振動発生装置１５４を取り付け、回転角θに基き振動発生装置１５４により振動を発生させてもよい。図６（ｄ）に示すように、例えば振動発生装置１５４への指令はリアルタイムコントローラ１０６のＤ/Ａボード１３６を介して伝達することができる。かかる振動を発生させることで、より実機と同じ条件下で官能評価試験を実施することができ、振動の有無によるシフトフィーリングへの影響を排除することができる。
【００３３】
図５に示すように、算出された制御トルクuは、この制御トルクuを実現するための電流指令値という形でＤ/Ａボード１３６を介してサーボドライバ１２０へと伝達される。サーボドライバ１２０は、モータ１１２に印加する電流をこの電流指令値に追従させる。これより、任意の変速時トルクパターンを正確に再現することができる。
【００３４】
上述したリアルタイムコントローラ１０６は官能評価試験においてリアルタイム性が要求される処理を実行するのに対し、コンピュータ１０４は官能評価試験においてリアルタイム性の要求されない処理を実行する。コンピュータ１０４は、ＣＰＵ等で構成される制御部１３８と、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成される記憶部１４０とを含む。記憶部１４０には、官能評価試験においてリアルタイム性の要求されない処理を実行する官能評価試験ソフトウェア（以下「試験ソフト１４２」と称する）が格納される。試験ソフト１４２はシフトペダル１１０に適用する変速時トルクパターンの入出力管理を行う機能を有する。また、記憶部１４０には、上述した分析ソフト１４４および演算ソフト１４６が格納される。さらに、記憶部１４０には、官能評価試験においてシフトペダル１１０に適用する変速時トルクパターンが複数記憶される。
【００３５】
コンピュータ１０４の制御部１３８は、官能評価試験において試験ソフト１４２を実行し、記憶部１４０に記憶された複数の変速時トルクパターンの中から一対の組み合わせを複数セット作成する。とりわけ、コンピュータの制御部１３８は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成する。作成した一対の組み合わせ複数セットのデータは、リアルタイムコントローラ１０６へと出力される。
【００３６】
図７は、システム１００を利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの適用例を示す図である。図７（ａ）、（ｂ）に例示するように、ここでは、各種パラメータ（ピークトルクPmax、ピーク位相aなど）が異なる４つの変速時トルクパターン（それぞれ「パターン１」、「パターン２」、「パターン３」、「パターン４」と称する）から、一対の組み合わせ複数セットのデータを作成する場合について説明する。図７（ｃ）に例示するように、各変速時トルクパターンはそれぞれ複数セットに重複して振り分けられる。本実施形態において一対の組み合わせのうち一方をパターンＡ、他方をパターンＢと称する。
【００３７】
図８は、システム１００を利用した官能評価試験の流れを示す図である。図９は、タッチパネルディスプレイ１０８の表示画面を例示する図である。図１０は、リアルタイムコントローラ１０６の内部処理を説明する図である。図８に示すように、システム１００を利用した官能評価試験では、被験者に対し一対の組み合わせ複数セットの変速時トルクパターンが提示される。官能評価試験開始時のシフトペダル１１０には、セット１のパターンＡの変速時トルクパターンが適用される。なお、試験精度を向上するために、試験ソフト１４２の一機能として、官能評価試験開始前に被験者が一番差の大きな（例えばピークトルクPmaxの差の大きな）変速時トルクパターンをそれぞれ体験できるようにしてもよい。
【００３８】
タッチパネルディスプレイ１０８は試験装置１０２に取り付けられ、被験者に画像を表示する表示部及び被験者からの入力操作を受け付ける操作部として機能する。図８に例示するように、タッチパネルディスプレイ１０８には、変速時トルクパターンについて、各種評価項目（重さ、ストローク、節度感など）に対し被験者が触れることで評点可能な評点領域１５８が設定される。評点領域１５８の隣には、選択した評点を表示する仮選択領域１６０が設定される。仮選択領域１６０に選択した評点が表示されていても、次セットへ移行するまでは、評点領域１５８の点数を再選択することで上書できる。仮選択領域１６０の上方にはモード設定領域１６４が設定され、被験者が触れることで「官能評価試験モード」、「トレーニングモード」を選択することができる。「官能評価試験モード」の場合、モード設定領域１６４には現在のセットが何セット目かが表示される。「トレーニングモード」については、後程説明する。
【００３９】
評点領域１５８の上方には、現在の変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替（パターンＡからパターンＢへの切替）を指示可能なパターン切替領域１６２が設定される。本実施形態では、被験者がパターン切替領域１６２の「Ａ」に触れることでパターンＡへの切替が指示され、「Ｂ」に触れることでパターンＢへの切替が指示される。図１０に示すように、タッチパネルディスプレイ１０８からパターン切替が指示されると、コンピュータ１０４を介してリアルタイムコントローラ１０６へパターンの切替（セット番号およびパターンＡorＢ）が入力され、リアルタイムコントローラ１０６は切替先の変速時トルクパターンに基き制御トルクuをリアルタイムに算出する。
【００４０】
図８を参照する。本実施形態では、被験者がパターンＡ、パターンＢの双方を比較して（ステップＳ３０８、Ｓ３１０）、各種評価項目（重さ、ストローク、節度感など）ごとのパターンＢのパターンＡに対する評点を入力し、評点を完了させる（ステップＳ３００）。すなわち、ここではパターンＡは基準であって、パターンＡへの評点入力は行われない。現在のセットについて評点が完了したら、仮選択領域１６０に表示中の評点データがコンピュータ１０４の記憶部１４０に保存され（ステップＳ３０２）、次セットへと移行する（ステップＳ３０４）。これらの処理を制御部１３８が作成した複数セット終えるまで繰り返す（ステップＳ３０６）。なお、本実施形態では、パターンＡを基準にしてパターンＢについて評点させているが、これに限らず、パターンＡ、パターンＢをそれぞれ別々に評点可能にしてもよい。
【００４１】
上述した構成によれば、いわゆる「一対比較法」を用いて官能評価試験が実施される。人間の感覚であるシフトフィーリングを評価するに際して、「一対比較法」によれば一対の組み合わせの一方が主観的な判断を測るモノサシ的な役割（評価基準の役割）を果たすので、正確な（精度の良い）評点を下すことができる。また、パターンＡ、パターンＢの切替をタッチパネルディスプレイ１０８を通じて常時行うことができる点に関しても、被験者が双方を確認しながら評点入力できるので、精度向上に寄与する。さらに、ここでは複数セット連続して評価を行うため、被験者の搭乗姿勢等についてより同一条件下での評点を得られる。これより、一般の感覚に沿ったシフトフィーリングの定量化を実現可能である。
【００４２】
とりわけ、本実施形態では、コンピュータ１０４の制御部は、１つの変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように複数セットを作成する。これにより、被験者はより基準を固め易くなり、全体を通して正確な（精度の良い）評点を下すことができる。また、このように１つの変速時トルクパターンを複数回登場させることで、後述の図１１に例示するようにその変速時トルクパターンに対する評点の平均を得ることができる（評点を平均化できる）ので、かかる評点平均を重回帰分析に利用しその信頼性を担保することができる。
【００４３】
全ての評価完了後（評価結果２００取得後）、コンピュータ１０４の制御部１３８は分析ソフト１４４を実行し、それぞれの変速時トルクパターンの各種パラメータ及びこの変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式２０２を算出する。なお、ここでの全ての評価完了後とは、被験者が複数人存在する場合その被験者全てが複数セットの評点を完了した（被験者全ての評価結果２００が記憶部１４０に記憶された）場合のことである。
【００４４】
図１１は、システム１００を利用した官能評価試験の各変速時トルクパターンの評価結果２００を例示する図である。図１１に例示するような評価結果に対し、分析ソフト１４４は、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相st等の変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として評価項目（重さ、ストローク、節度感）ごとに重回帰分析を行う。重回帰分析では、共線性が見つかった変数や不要な変数を除去しつつ、シフトフィーリング予測式２０２を算出する。図１１の評価結果から重回帰分析によって、評価項目「重さ」のシフトフィーリング予測式２０２を式（４）、評価項目「ストローク」のシフトフィーリング予測式２０２を式（５）、評価項目「節度感」のシフトフィーリング予測式２０２を式（６）のように算出することができる。算出したシフトフィーリング予測式２０２は記憶部１４０に記憶される。
「重さ」の予測値＝1.07×Pmax＋0.126×a＋0.683×ΔP−8.15 …（４）
「ストローク」の予測値＝−0.442×Pmax−0.0933×a＋0.735×st−7.53
…（５）
「節度感」の予測値＝0.196×a＋1.28×ΔP−4.99 …（６）
【００４５】
図１２は、図１１の評価結果すなわち実測値と、重回帰分析を使用して評価結果から算出したシフトフィーリング予測式２０２による予測値との関係を示す図である。図１２に例示するように、予測値の方が実測値よりも強弱が弱い傾向のあるものの、評価項目「重さ」「ストローク」「節度感」のいずれのシフトフィーリング予測式２０２においても、精度良くシフトフィーリングを予測することができる。
【００４６】
なお、官能評価試験において被験者の年齢、性別、人種、好み（スタンダートタイプ、アメリカンタイプ）などの識別情報をその被験者の評価結果２００と関連付けて記憶部１４０に記憶しておき、シフトフィーリング予測式２０２の算出に際して特定の被験者の評価結果２００のみを用いるようにしてもよい。例えば、アメリカンタイプ自動二輪車のシフト機構の各種部品の選択及び設計を行うためにそのシフトフィーリングを予測する必要がある場合、アメリカンタイプが好みの被験者の評価結果２００のみを抽出するとよい。これにより、さらに精度良くシフトフィーリングを予測することができる。
【００４７】
上述したようにシフトフィーリング予測式２０２を算出しシフトフィーリングの定量化を図ったら、システム１００では、その定量化した評価基準を「トレーニングモード」によりテストライダ等に覚えさせることも可能である。具体的には「トレーニングモード」では、テストライダ等に提示する変速時トルクパターンが、算出したシフトフィーリング予測式２０２によれば何点かをタッチパネルディスプレイ１０８上に表示して覚えさせる。これにより、テストライダ間の評価基準を統一可能となる。なお、「トレーニングモード」では、工場で出荷可能なものと出荷不可能なものの連続的に提示し、テストライダ等に出荷できるかどうかの基準を覚えさせるようにしてもよい。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、本システム１００は、変速を機械的に行わないシフト・バイ・ワイヤー等のシフト機構のトルクパターンを設定するための装置として応用可能である。また、本システム１００は、自動二輪車に限らず、四輪ＭＴ、四輪ＡＴ、ＡＴＶ、船外機などのシフトフィーリングシステムに応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自動二輪車のシフトシミュレーションシステム、および自動二輪車のシフトフィーリング予測方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１００…システム、１０２…試験装置、１０４…コンピュータ、１０６…リアルタイムコントローラ、１０８…タッチパネルディスプレイ、１１０…シフトペダル、１１２…モータ、１１４…モータシャフト、１１６…回転子、１１８…固定子、１２０…サーボドライバ、１２２…トルクセンサ、１２４…カップリング、１２６…エンコーダ、１２８…制御部、１３０…記憶部、１３２…Ａ/Ｄボード、１３４…カウンタボード、１３６…Ｄ/Ａボード、１３８…制御部、１４０…記憶部、１４２…試験ソフト、１４４…分析ソフト、１４６…演算ソフト、１４８…スロットルグリップ、１５０…クラッチレバー、１５２…スピーカ、１５４…振動発生装置、１５６…制御ソフトウェア、１５８…評点領域、１６０…仮選択領域、１６２…パターン切替領域、１６４…モード設定領域、１６６、１６８…ポテンショメータ、２００…評価結果、２０２…シフトフィーリング予測式、２０４…部品諸元、２０６…変速時トルクパターン、２０８…予測結果
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにおいて、
自動二輪車を模擬した試験装置と、
前記試験装置を制御するシステム制御装置と、
前記試験装置に取り付けられる入出力装置とを含み、
前記試験装置は、
シフトペダルと、
前記シフトペダルの回転軸にモータシャフトが連結されるモータとを有し、
前記システム制御装置は、
前記シフトペダルに適用される複数の変速時トルクパターンを記憶する記憶部と、
複数の前記変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成し、該一対の組み合わせのうち一方の変速時トルクパターンで前記シフトペダルが動くように制御する制御部とを有し、
前記入出力装置は、
表示部と、
現在の前記変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替を指示可能であり、かつ、前記変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項２】
前記システム制御装置の制御部は、１つの前記変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように前記複数セットを作成することを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記システム制御装置の制御部は、被験者が前記入出力装置の操作部を介して、現在のセットの前記変速時トルクパターンの一方を基準にこれと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンに対し評点を完了した場合に次セットへと移行することを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項４】
前記システム制御装置の制御部は、全ての評価完了後、それぞれの前記変速時トルクパターンの各種パラメータ及び該変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、前記個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式を算出可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項５】
前記変速時トルクパターンの各種パラメータには、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相stのいずれかが含まれ、
前記システム制御装置の制御部は、前記変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、該変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として重回帰分析を行うことを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項６】
請求項４または５に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにより算出した前記シフトフィーリング予測式に、予測対象のシフト機構の所定パラメータを導入してそのシフトフィーリングを予測する自動二輪車のシフトフィーリング予測方法。
【請求項１】
自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにおいて、
自動二輪車を模擬した試験装置と、
前記試験装置を制御するシステム制御装置と、
前記試験装置に取り付けられる入出力装置とを含み、
前記試験装置は、
シフトペダルと、
前記シフトペダルの回転軸にモータシャフトが連結されるモータとを有し、
前記システム制御装置は、
前記シフトペダルに適用される複数の変速時トルクパターンを記憶する記憶部と、
複数の前記変速時トルクパターンのうち一対の組み合わせを複数セット作成し、該一対の組み合わせのうち一方の変速時トルクパターンで前記シフトペダルが動くように制御する制御部とを有し、
前記入出力装置は、
表示部と、
現在の前記変速時トルクパターンと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンへの切替を指示可能であり、かつ、前記変速時トルクパターンについて各種評価項目に対し評点可能な操作部とを有することを特徴とする自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項２】
前記システム制御装置の制御部は、１つの前記変速時トルクパターンが別々のセットで複数回登場するように前記複数セットを作成することを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記システム制御装置の制御部は、被験者が前記入出力装置の操作部を介して、現在のセットの前記変速時トルクパターンの一方を基準にこれと一対の組み合わせになっているもう一方の変速時トルクパターンに対し評点を完了した場合に次セットへと移行することを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項４】
前記システム制御装置の制御部は、全ての評価完了後、それぞれの前記変速時トルクパターンの各種パラメータ及び該変速時トルクパターンに対する評点を用いて重回帰分析を行い、前記個々の評価項目についてのシフトフィーリング予測式を算出可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項５】
前記変速時トルクパターンの各種パラメータには、ピークトルクPmax、ピーク位相a、トルク差ΔP、ストローク位相stのいずれかが含まれ、
前記システム制御装置の制御部は、前記変速時トルクパターンの各種パラメータを独立変数、該変速時トルクパターンに対する評点を従属変数として重回帰分析を行うことを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステム。
【請求項６】
請求項４または５に記載の自動二輪車のシフトシミュレーションシステムにより算出した前記シフトフィーリング予測式に、予測対象のシフト機構の所定パラメータを導入してそのシフトフィーリングを予測する自動二輪車のシフトフィーリング予測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９６８５４（Ｐ２０１３−９６８５４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０２１５（Ｐ２０１１−２４０２１５）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]