鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置
【課題】適切に車両の傾きの状態を検出することができる自動二輪車を提供する。
【解決手段】自動二輪車には、車体の進行方向左右の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、モーターサイクルの下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬ、および下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向左右の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、下方距離センサＬＬ，ＬＲよりも外側に向けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬ、および側方距離センサ（右）ＳＲとが設けられている。下方距離センサ（左）ＬＬ、および下方距離センサ（右）ＬＲの測定値に基づいて、車両のバンク角θＢが算出される。バンク角θＢが所定範囲内になければ、側方距離センサ（左）ＳＬ、および側方距離センサ（右）ＳＲにより転倒の可能性が判定される。
【解決手段】自動二輪車には、車体の進行方向左右の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、モーターサイクルの下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬ、および下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向左右の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、下方距離センサＬＬ，ＬＲよりも外側に向けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬ、および側方距離センサ（右）ＳＲとが設けられている。下方距離センサ（左）ＬＬ、および下方距離センサ（右）ＬＲの測定値に基づいて、車両のバンク角θＢが算出される。バンク角θＢが所定範囲内になければ、側方距離センサ（左）ＳＬ、および側方距離センサ（右）ＳＲにより転倒の可能性が判定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置に関し、特に、センサを用いて車両の傾きの状態を算出する鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車などの鞍乗型車両の走行路面に対する傾斜角を測定し、設定以上の傾斜となったときに、それをライダーに知らせる装置が考えられている。このような装置に関して、以下の文献がある。
【０００３】
下記特許文献１は、自動二輪車の走行中における傾斜角測定装置を開示する。傾斜角測定装置は、車体下面の左右方向に、スリット状のビームを発生させるスリット光源を備えている。２つの一次元光検出素子は、スリット光が路面に照射されてできる光のラインを検出する。光検出素子の座標系から見た光のラインの傾きが求められる。この傾きは、車体のバンク角と１：１の対応関係があるため、バンク角を求めることができるとされている。バンク角が設定以上になると、ライダーに転倒の危険が通知される。
【０００４】
下記特許文献２は、二輪車のバンク角検出装置を開示する。これは、超音波送波器を車体進行方向に対して左右に揺動させながら超音波を送波し、路面からの反射波強度が最大となる揺動位置からバンク角を検出するものである。
【０００５】
下記特許文献３は、自動二輪車の転倒警告装置を開示する。これは、角速度の微分値（角加速度）と車速の両者から転倒危険性の判定を行い、ライダーに警告をするものである。
【特許文献１】特開平７−１３２８６９号公報
【特許文献２】特許第２７０９３９４号公報
【特許文献３】特開平９−１０９９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述の従来の技術では、以下の問題がある。
【０００７】
特許文献１の技術では、路面の細かな凹凸に対処できず、機構的に角度の算出精度に問題がある。従って、転倒予測には不向きである。また、引用文献１のアルゴリズムにおいては、バンク角としきい値との比較によって転倒危険性を判定するのみであり、転倒直前の瞬間を検出することは困難である。
【０００８】
特許文献２の技術では、傾き検出のために、反射波が最大となる点が検出されるまで送波器を揺動させなければならない。これにより、瞬間的にバンク角を検知することができないという問題がある。
【０００９】
特許文献３の技術は、角度の値を判定に用いておらず、あくまでも角加速度に基づいて危険性を警告するものである。すなわち特許文献３の技術では、バンク角を検出することはできない。
【００１０】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、鞍乗型車両は、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備える。
【００１２】
この発明によると、それぞれが路面の異なる位置までの距離を測定する少なくとも４つの距離センサを用いて、車両の傾きの状態を算出することができるため、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００１３】
好ましくは算出手段は、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出する。
【００１４】
この発明によると、車両の傾きの状態として、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出することができるという効果がある。
【００１５】
好ましくは鞍乗型車両は、算出手段の算出結果に応じて転倒の可能性を判定する判定手段をさらに備える。
【００１６】
この発明によると、傾きの状態に応じて転倒の可能性を判定することができるという効果がある。
【００１７】
好ましくは判定手段は、転倒の可能性があるときに、警告を行なう警告手段と、転倒の可能性が高いときに、転倒に対処するための制御を行なう制御手段とを含む。
【００１８】
この発明によると、転倒の可能性に基づいて、警告や転倒に対処するための制御を行なうことができるという効果がある。
【００１９】
好ましくは判定手段は、第１の距離センサおよび第２の距離センサの測定値に基づいて、バンク角を算出するバンク角算出手段をさらに備え、バンク角算出手段により算出されたバンク角が所定範囲内であれば、転倒の可能性がないものとする。
【００２０】
この発明によると、鞍乗型車両の下方向にある第１および第２の路面位置までの距離を測定する第１および第２の距離センサによって求められたバンク角が所定の範囲内であれば、転倒の可能性がないものとすることができる。このため、より適切に転倒の可能性を判定することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００２１】
好ましくは鞍乗型車両は、車両の走行速度を検出する検出手段をさらに備え、判定手段は、検出手段の検出結果に基づいて判定を行なう。
【００２２】
この発明によると、鞍乗型車両の走行速度に基づいて転倒の可能性を判定することができるため、より適切に転倒の可能性を判定することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００２３】
この発明の他の局面に従うと鞍乗型車両の傾き検出装置は、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備える。
【００２４】
この発明によると、それぞれが路面の異なる位置までの距離を測定する少なくとも４つの距離センサを用いて、車両の傾きの状態を算出することができるため、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両の傾き検出装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の正面図であり、図２は側面図である。
【００２６】
図を参照して自動二輪車はスクーターであり、前輪２、後輪３、ハンドル１１、ヘッドライト２１、フロントカウル２３、およびメータ・警告灯類１３を備えている。また、二輪車の内部には、二輪車のエンジン他各部材の制御を行なうＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０が含まれる。ＥＣＵ３０は、車両の転倒に対応する処理を行なう機能を有する。
【００２７】
自動二輪車には、車両の走行速度を検出するための速度センサ５１が設けられている。これは、車輪（または後輪駆動歯車（ギア））の回転速度から車速を検出するものである。
【００２８】
自動二輪車には、車体の進行方向左側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬと、進行方向右側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向左側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（左）ＬＬよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（右）ＬＲよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（右）ＳＲとが備えられている。
【００２９】
下方距離センサ（左）ＬＬは、車体下方左側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）に近い路面位置Ｒ１までの距離ＬＬＬを測定する。
【００３０】
下方距離センサ（右）ＬＲは、車体下方右側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）に近い路面位置Ｒ２までの距離ＬＬＲを測定する。
【００３１】
側方距離センサ（左）ＳＬは、車体側方左側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）から遠い路面位置Ｒ３までの距離ＬＳＬを測定する。
【００３２】
側方距離センサ（右）ＳＲは、車体側方右側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）から遠い路面位置Ｒ４（図示せず）までの距離ＬＳＲを測定する。
【００３３】
これら４つの距離センサの出力に基づいてＥＣＵ３０は、進行方向に対する自動二輪車の傾きの状態を算出する。
【００３４】
４つの距離センサのそれぞれは、レーザー距離センサである。これに代えて、超音波センサ、ミリ波レーダ、ナノ波レーダ、光を用いた測距センサなどの物理的に距離を測定するセンサを距離センサとして用いることもできる。
【００３５】
予め、以下の情報がＥＣＵ３０には記録されている。
【００３６】
・下方距離センサの検知軸間距離（下方距離センサ（左）ＬＬと、下方距離センサ（右）ＬＲとの間の距離。図１参照。）：ＤＳ
【００３７】
各距離センサによってＥＣＵ３０が取得する数値データを以下に示す。
【００３８】
・側方距離センサ（左）ＳＬと左側方路面との間の距離（側方路面距離（左））：ＬＳＬ
【００３９】
・側方距離センサ（左）ＳＬと左側方路面との間の距離の変化率（側方路面接近速度（左））：ＶＳＬ（＝ｄＬＳＬ／ｄｔ）（但しｄ／ｄｔは微分演算子）
【００４０】
・側方距離センサ（右）ＳＲと右側方路面との間の距離（側方路面距離（右））：ＬＳＲ
【００４１】
・側方距離センサ（右）ＳＲと右側方路面との間の距離の変化率（側方路面接近速度（右））：ＶＳＲ（＝ｄＬＳＲ／ｄｔ）
【００４２】
・下方距離センサ（左）ＬＬと下方路面との間の距離（下方距離（左））：ＬＬＬ
【００４３】
・下方距離センサ（右）ＬＲと下方路面との間の距離（下方距離（右））：ＬＬＲ
【００４４】
・車体鉛直面（図１における一点鎖線“Ｂ”で示す。）と、路面Ｒの鉛直軸“Ａ”との間の角度（バンク角）：θＢ＝ｔａｎ−１（（ＬＬＬ−ＬＬＲ）／ＤＳ）
【００４５】
すなわち、ＥＣＵ３０は、車体側面と側方の路面との間の距離（ＬＳＬ，ＬＳＲ）、およびそれらの距離の変化率（ＶＳＬ，ＶＳＲ）を計測することができる。また、ＥＣＵ３０は、車体と車体下方の路面との相対位置（ＬＬＬ，ＬＬＲ）を計測することが可能であり、これによって車体のバンク角（θＢ）を検出することができる。
【００４６】
また、ＥＣＵ３０は、距離（ＬＳＬ，ＬＳＲ）、それらの距離の変化率（ＶＳＬ，ＶＳＲ）、および車体と車体下方の路面との相対位置（ＬＬＬ，ＬＬＲ）を組み合わせることによって、転倒の可能性を事前に予測する。
【００４７】
転倒の可能性の予測のために、予め、以下の情報がＥＣＵ３０には記録されている。
【００４８】
・警戒バンク角：θＢＣ
【００４９】
また、ＥＣＵ３０は、（ＬＳＬ，ＶＳＬ）空間に、安全領域、警告領域、および危険領域を設け、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）がどの領域に属するかによって、転倒の可能性の予測を行なう。安全領域と警告領域とは隣り合う。警告領域と危険領域とは隣り合う。安全領域と危険領域とは隣り合わない。
【００５０】
（ＬＳＬＣ，ＶＳＬＣ）は、安全領域と警告領域との境界線上の点の集合であり、以下のように呼ぶ。
【００５１】
・転倒警告距離（左）：ＬＳＬＣ
【００５２】
・転倒警告接近速度（左）：ＶＳＬＣ
【００５３】
（ＬＳＬＤ，ＶＳＬＤ）は、警告領域と危険領域との境界線上の点の集合であり、以下のように呼ぶ。
【００５４】
・転倒危険距離（左）：ＬＳＬＤ
【００５５】
・転倒危険接近速度（左）：ＶＳＬＤ
【００５６】
さらに、転倒の可能性の判断結果として、ＥＣＵ３０は、以下の情報を算出する。
【００５７】
・転倒予測判定結果（左）：ＦＦＬ
【００５８】
ＦＦＬの値は、「０」であれば転倒しない、「１」であれば左側へ転倒の危険（転倒可能性）あり、「２」であれば直後に左側へ転倒する（転倒可能性高）と定義されている。
【００５９】
なお、上記各領域および判断結果に関しては左側のみ記載するが、右側でも同様の値を用いる。また、転倒の可能性が右と左とで異なるのであれば、右の各領域と左の各領域とを異なる領域としてもよい。
【００６０】
図３は、ＥＣＵ３０が判断する車両の傾きの程度を示す図である。
【００６１】
ここでは、バンク角の増加に伴って車体が左側に転倒するまでの様子が（ａ）〜（ｄ）の段階を追って示されている。
【００６２】
図３の（ａ）は、自動二輪車が正立している状態を示す。
【００６３】
図３の（ｂ）に示されるように、下方距離（左）ＬＬＬおよび下方距離（右）ＬＬＲとから求められるバンク角θＢの絶対値が警告バンク角θＢＣを超えるのであれば、ＥＣＵ３０は、側方路面距離（左）ＬＳＬと、側方路面接近速度ＶＳＬとから転倒予測判定を行う。
【００６４】
バンク角θＢは、下方距離（左）ＬＬＬと下方距離（右）ＬＬＲとの両者のセンサ値を使用して求められる。これにより、サスペンションによる車体全体の沈み込みの影響を受けることなくバンク角を算出することができる。
【００６５】
転倒予測判定においては、図３の（ｃ）に示されるように、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）が警告領域に入ると、ＥＣＵ３０は、ライダーへ転倒の危険性がある旨メータ・警告灯類１３で警告を発する（音声により警告してもよい）。
【００６６】
転倒予測判定においては、図３の（ｄ）に示されるように、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）が危険領域に入ると、ＥＣＵ３０は、この直後に車両が転倒すると判断し、ＥＣＵ３０に信号を送り、転倒に備えた制御を開始する。
【００６７】
ここに、転倒に備えた制御とは、例えば転倒事故の状況を記録するための事故レコーダを起動させる制御や、ＧＰＳ装置により現在位置を特定し、携帯電話などを介して事故が起きた位置を報告する制御などである。
【００６８】
図４および５は、側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【００６９】
図４は、車両の一部が路面Ｒに接触している状態（転倒状態）を示している。ここでは、位置“Ｐ”において車両の一部が路面Ｒと接触している。このときのバンク角を接触バンク角（左）θＢＴと定義する。
【００７０】
側方距離センサ（左）ＳＬは、側方の路面に向けて車両に取付けられる。側方距離センサ（左）ＳＬは、以下の（１）および（２）の両条件を満たすように車両に取付けられる（なお、ここでは地面は水平と仮定している）。
【００７１】
（１） 車体が警戒バンク角θＢＣに傾斜したときに、側方距離センサ（左）ＳＬは路面Ｒを捉えること。
【００７２】
（２） 車体を傾けていくとき、車体が地面と接触する接触バンク角θＢＴまで、バンク角θＢに対する側方路面距離ＬＳＬが単調減少の関係となること。
【００７３】
上記（１）および（２）を満たすために、側方距離センサ（左）ＳＬの取り付け角θＳＬ（一点鎖線で示される車体鉛直面と、側方距離センサ（左）ＳＬが測定を行なう方向との間の角度）が、以下の関係を満たすように、側方距離センサ（左）ＳＬは取付けられる。
【００７４】
θＢＴ＜θＳＬ＜θＢＣ＋９０°
【００７５】
なお、ここでは側方距離センサ（左）ＳＬについて説明したが、側方距離センサ（右）ＳＲについても同様である。
【００７６】
図６は、ＥＣＵ３０の実行する自動二輪車の傾き検出処理を示すフローチャートである。
【００７７】
なお、ここでは左方向への傾きの検出について説明するが、右方向の傾きについても同様の処理が行なわれる。
【００７８】
図を参照してステップＳ１０１において、下方距離（左）ＬＬＬ、下方距離（右）ＬＬＲ、および側方路面距離（左）ＬＳＬが計測される。
【００７９】
ステップＳ１０３において、下方距離（左）ＬＬＬおよび下方距離（右）ＬＬＲから、バンク角θＢが算出される。ステップＳ１０５において、側方路面距離（左）ＬＳＬの変化率に基づいて、側方路面接近速度（左）ＶＳＬが算出される。
【００８０】
ステップＳ１０７において、バンク角θＢが警告バンク角θＢＣを超えるかが判定される。ＹＥＳであれば、ステップＳ１０９で、側方路面距離（左）ＬＳＬおよび側方路面接近速度（左）ＶＳＬに基づいて、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬを求める処理が行なわれる。
【００８１】
ステップＳ１１１において、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬの値が何であるかを判定する。ＦＦＬ＝２であれば、ステップＳ１１３で転倒予測制御を行なう。ＦＦＬ＝１であれば、ステップＳ１１５で転倒危険表示を行なう。
【００８２】
ステップＳ１１１でＦＦＬ＝０であれば、ステップＳ１０１へ戻る。また、ステップＳ１０７でＮＯであれば、ステップＳ１０１へ戻る。
【００８３】
図７は、図６のステップＳ１０９で実行される処理を説明するための図である。
【００８４】
転倒予測判定は、図７のグラフにより行なわれる。このグラフにおいて、横軸は側方路面距離（左）ＬＳＬを示し、縦軸は側方路面接近速度（左）ＶＳＬを示している。側方路面接近速度（左）ＶＳＬは、地面に向かう方向をマイナスとする。グラフに基づいて、測定された側方路面距離（左）ＬＳＬ、および側方路面接近速度（左）ＶＳＬが、どの領域に属するかが判断される。この結果に基づいて、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬが、０、１、２のいずれであるかが判定される。
【００８５】
基本的には、（１）側方路面距離（左）ＬＳＬが短いほど、転倒の可能性が高いものと判断し、（２）側方路面接近速度（左）ＶＳＬがマイナス方向に速いほど、転倒の可能性が高いものと判断する。
【００８６】
各領域の境界はｆＣ（ＬＳＬ,ＶＳＬ）＝０、ｆＤ（ＬＳＬ,ＶＳＬ）＝０の各方程式で定義される。
【００８７】
方程式ｆＣ＝０を満たす解が、転倒警告距離（左）：ＬＳＬＣ、および転倒警告接近速度（左）：ＶＳＬＣとなる。方程式ｆＤ＝０を満たす解が、転倒危険距離（左）：ＬＳＬＤ、および転倒危険接近速度（左）：ＶＳＬＤとなる。具体的には、関数ｆＣ、ｆＤに計測値を入力して計算を行ない、算出値の正負で計測値がどの領域に属するかの判定を行なう。これにより、転倒予測判定をすることとなる。
【００８８】
［変形例］
【００８９】
本発明は、自動二輪車や、原動機付自転車などの鞍乗型車両に適用することができる。鞍乗型車両であれば、２輪、３輪、４輪の車両（あるいはそれ以上の車輪を備えた車両）、クローラ機構により移動を行なう車両のいずれであっても本発明を実施することができる。
【００９０】
また、レーサータイプ、アメリカンタイプ、ネイキッドタイプ、オフロードタイプなどのモーターサイクルのいずれであっても本発明を適用することができる。
【００９１】
図８は、鞍乗型車両の一例としてのレーサーレプリカタイプの自動二輪車に本発明を適用した場合の構成を示す図である。
【００９２】
図を参照して自動二輪車は、前輪２と、後輪３と、前輪と共に回転するセンサロータ４と、センサロータ４の回転を検出することで前輪２の回転速度を検出する前輪速度センサ５と、前輪２に対するフロントブレーキ６と、後輪と共に回転するセンサロータ７と、センサロータ７の回転を検出することで後輪３の回転速度を検出する後輪速度センサ８と、後輪３に対するリアブレーキ９と、ハンドル１１と、メータ・警告灯類１３と、リアブレーキペダル１４とを備えている。
【００９３】
また、二輪車の内部には、二輪車のエンジン他各部材の制御を行なうＥＣＵ３０と、車両の転倒に対応する処理を行なう転倒対処ユニット３５と、フェイルセーフリレー３１とが含まれる。
【００９４】
自動二輪車には、車体の進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（左）ＬＬよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（右）ＬＲよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（右）ＳＲとが備えられている。
【００９５】
本変形例においても、上記実施の形態と同様に４つの距離センサで測定された距離に基づいて車両の傾きが検知され、転倒の予測制御が行なわれる。
【００９６】
［実施の形態における効果］
【００９７】
上記実施の形態によると、車体側面と路面との間の距離（側方路面距離）と、その距離の変化率（側方路面接近速度）とが測定される。これにより、車両の側方が接触するような転倒（側方接触転倒）において、転倒に直接影響する精度の高い情報を得ることができる。
【００９８】
また、側方路面距離と側方路面接近速度との関係から、転倒が直前に予測される。これにより、転倒に備えた二輪車の制御を行なったり、転倒の危険性を予測してライダーにその旨を提示することが可能となる。
【００９９】
また、側方路面距離や側方路面接近速度のみから車両の傾きを検出すると、車体周囲にガードレールや縁石、他の二輪車、四輪車などが存在して側方路面距離や側方路面接近速度の検出が妨げられたときに、誤検出が生じる可能性がある。
【０１００】
このため上述の実施の形態では、車体下方路面の情報に基づく車体のバンク角を利用している。車体側方とは異なって、車体下方には計測を妨害する障害物が存在する可能性が極めて低い。そこで、バンク角が側方転倒の可能性を含む領域に存在するときのみに、転倒予測や転倒危険性予測を行なうこととしている。これにより、誤検出を防ぐことができる。
【０１０１】
［その他］
【０１０２】
なお、検出された車両の速度を考慮して、転倒予測や転倒危険性予測を行なうようにしてもよい。車両の速度が速いときは、バンク角が大きくても転倒の可能性が低くなるため、車速に応じて、転倒警告距離、転倒警告接近速度、転倒危険距離、および転倒危険接近速度の値（ならびに警戒バンク角）を変化させるものである。
【０１０３】
さらに、下方距離センサ（左）ＬＬと、下方距離センサ（右）ＬＲと、側方距離センサ（左）ＳＬと、側方距離センサ（右）ＳＲと、それらセンサからの出力に基づいて車両の傾きを計算したり、転倒予測や転倒危険性予測を行なう演算ユニットとを車両のオプション部品として提供することとしてもよい。
【０１０４】
また、車両の傾きを計算し、その傾きを表示する機能（または傾きを記録する機能、傾きを外部へ送信する機能）を備えた鞍乗型車両や、車両の傾き検出装置にも本発明を実施することができる。
【０１０５】
また上記実施の形態では、側方距離センサを下方距離センサよりも車両の外側に向けて取付けることで、側方距離センサの路面の検出位置を、下方距離センサによる路面の検出位置よりも遠くなるようにしていた。これに代えて、側方距離センサと下方距離センサの傾きを同じ程度にし、側方距離センサを下方距離センサの取付位置よりも車両の左右方向側（または下方距離センサの取付位置よりも高い位置）に設置することで、側方距離センサの路面の検出位置を、下方距離センサによる路面の検出位置よりも遠くなるようにしてもよい。
【０１０６】
また、バンク角を求めるための下方距離センサは障害物による誤検出を避ける必要がある。このため、障害物が少ないと考えられるタイヤに近い路面位置を測定するように取り付けられることが好ましい。
【０１０７】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の側面図である。
【図３】ＥＣＵ３０が判断する車両の傾きの程度を示す図である。
【図４】側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【図５】側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【図６】ＥＣＵ３０の実行する自動二輪車の傾き検出処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１０９で実行される処理を説明するための図である。
【図８】鞍乗型車両の一例としてのレーサーレプリカタイプの自動二輪車に本発明を適用した場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
２ 前輪
３ 後輪
５ 前輪速度センサ
８ 後輪速度センサ
１３ メータ・警告灯類
２１ ヘッドライト
２３ フロントカウル
３０ ＥＣＵ
５１ 速度センサ
ＬＬ 下方距離センサ（左）
ＬＲ 下方距離センサ（右）
ＳＬ 側方距離センサ（左）
ＳＲ 側方距離センサ（右）
ＬＬＬ 下方距離（左）
ＬＬＲ 下方距離（右）
ＬＳＬ 側方路面距離（左）
ＬＳＲ 側方路面距離（右）
ＶＳＬ 側方路面接近速度（左）
ＶＳＲ 側方路面接近速度（右）
Ｒ 路面
Ｒ１ 第１の路面位置
Ｒ２ 第２の路面位置
Ｒ３ 第３の路面位置
θＢ バンク角
θＢＣ 警戒バンク角
θＢＴ 接触バンク角
θＳＬ 側方距離センサ取付角度
【技術分野】
【０００１】
この発明は鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置に関し、特に、センサを用いて車両の傾きの状態を算出する鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車などの鞍乗型車両の走行路面に対する傾斜角を測定し、設定以上の傾斜となったときに、それをライダーに知らせる装置が考えられている。このような装置に関して、以下の文献がある。
【０００３】
下記特許文献１は、自動二輪車の走行中における傾斜角測定装置を開示する。傾斜角測定装置は、車体下面の左右方向に、スリット状のビームを発生させるスリット光源を備えている。２つの一次元光検出素子は、スリット光が路面に照射されてできる光のラインを検出する。光検出素子の座標系から見た光のラインの傾きが求められる。この傾きは、車体のバンク角と１：１の対応関係があるため、バンク角を求めることができるとされている。バンク角が設定以上になると、ライダーに転倒の危険が通知される。
【０００４】
下記特許文献２は、二輪車のバンク角検出装置を開示する。これは、超音波送波器を車体進行方向に対して左右に揺動させながら超音波を送波し、路面からの反射波強度が最大となる揺動位置からバンク角を検出するものである。
【０００５】
下記特許文献３は、自動二輪車の転倒警告装置を開示する。これは、角速度の微分値（角加速度）と車速の両者から転倒危険性の判定を行い、ライダーに警告をするものである。
【特許文献１】特開平７−１３２８６９号公報
【特許文献２】特許第２７０９３９４号公報
【特許文献３】特開平９−１０９９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上述の従来の技術では、以下の問題がある。
【０００７】
特許文献１の技術では、路面の細かな凹凸に対処できず、機構的に角度の算出精度に問題がある。従って、転倒予測には不向きである。また、引用文献１のアルゴリズムにおいては、バンク角としきい値との比較によって転倒危険性を判定するのみであり、転倒直前の瞬間を検出することは困難である。
【０００８】
特許文献２の技術では、傾き検出のために、反射波が最大となる点が検出されるまで送波器を揺動させなければならない。これにより、瞬間的にバンク角を検知することができないという問題がある。
【０００９】
特許文献３の技術は、角度の値を判定に用いておらず、あくまでも角加速度に基づいて危険性を警告するものである。すなわち特許文献３の技術では、バンク角を検出することはできない。
【００１０】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両、および鞍乗型車両の傾き検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、鞍乗型車両は、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備える。
【００１２】
この発明によると、それぞれが路面の異なる位置までの距離を測定する少なくとも４つの距離センサを用いて、車両の傾きの状態を算出することができるため、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００１３】
好ましくは算出手段は、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出する。
【００１４】
この発明によると、車両の傾きの状態として、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出することができるという効果がある。
【００１５】
好ましくは鞍乗型車両は、算出手段の算出結果に応じて転倒の可能性を判定する判定手段をさらに備える。
【００１６】
この発明によると、傾きの状態に応じて転倒の可能性を判定することができるという効果がある。
【００１７】
好ましくは判定手段は、転倒の可能性があるときに、警告を行なう警告手段と、転倒の可能性が高いときに、転倒に対処するための制御を行なう制御手段とを含む。
【００１８】
この発明によると、転倒の可能性に基づいて、警告や転倒に対処するための制御を行なうことができるという効果がある。
【００１９】
好ましくは判定手段は、第１の距離センサおよび第２の距離センサの測定値に基づいて、バンク角を算出するバンク角算出手段をさらに備え、バンク角算出手段により算出されたバンク角が所定範囲内であれば、転倒の可能性がないものとする。
【００２０】
この発明によると、鞍乗型車両の下方向にある第１および第２の路面位置までの距離を測定する第１および第２の距離センサによって求められたバンク角が所定の範囲内であれば、転倒の可能性がないものとすることができる。このため、より適切に転倒の可能性を判定することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００２１】
好ましくは鞍乗型車両は、車両の走行速度を検出する検出手段をさらに備え、判定手段は、検出手段の検出結果に基づいて判定を行なう。
【００２２】
この発明によると、鞍乗型車両の走行速度に基づいて転倒の可能性を判定することができるため、より適切に転倒の可能性を判定することができる鞍乗型車両を提供することが可能となる。
【００２３】
この発明の他の局面に従うと鞍乗型車両の傾き検出装置は、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備える。
【００２４】
この発明によると、それぞれが路面の異なる位置までの距離を測定する少なくとも４つの距離センサを用いて、車両の傾きの状態を算出することができるため、適切に傾きの状態を算出することができる鞍乗型車両の傾き検出装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の正面図であり、図２は側面図である。
【００２６】
図を参照して自動二輪車はスクーターであり、前輪２、後輪３、ハンドル１１、ヘッドライト２１、フロントカウル２３、およびメータ・警告灯類１３を備えている。また、二輪車の内部には、二輪車のエンジン他各部材の制御を行なうＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０が含まれる。ＥＣＵ３０は、車両の転倒に対応する処理を行なう機能を有する。
【００２７】
自動二輪車には、車両の走行速度を検出するための速度センサ５１が設けられている。これは、車輪（または後輪駆動歯車（ギア））の回転速度から車速を検出するものである。
【００２８】
自動二輪車には、車体の進行方向左側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬと、進行方向右側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向左側の路面Ｒまでの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（左）ＬＬよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（右）ＬＲよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（右）ＳＲとが備えられている。
【００２９】
下方距離センサ（左）ＬＬは、車体下方左側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）に近い路面位置Ｒ１までの距離ＬＬＬを測定する。
【００３０】
下方距離センサ（右）ＬＲは、車体下方右側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）に近い路面位置Ｒ２までの距離ＬＬＲを測定する。
【００３１】
側方距離センサ（左）ＳＬは、車体側方左側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）から遠い路面位置Ｒ３までの距離ＬＳＬを測定する。
【００３２】
側方距離センサ（右）ＳＲは、車体側方右側に供えられ、自動二輪車の走行位置（タイヤの位置）から遠い路面位置Ｒ４（図示せず）までの距離ＬＳＲを測定する。
【００３３】
これら４つの距離センサの出力に基づいてＥＣＵ３０は、進行方向に対する自動二輪車の傾きの状態を算出する。
【００３４】
４つの距離センサのそれぞれは、レーザー距離センサである。これに代えて、超音波センサ、ミリ波レーダ、ナノ波レーダ、光を用いた測距センサなどの物理的に距離を測定するセンサを距離センサとして用いることもできる。
【００３５】
予め、以下の情報がＥＣＵ３０には記録されている。
【００３６】
・下方距離センサの検知軸間距離（下方距離センサ（左）ＬＬと、下方距離センサ（右）ＬＲとの間の距離。図１参照。）：ＤＳ
【００３７】
各距離センサによってＥＣＵ３０が取得する数値データを以下に示す。
【００３８】
・側方距離センサ（左）ＳＬと左側方路面との間の距離（側方路面距離（左））：ＬＳＬ
【００３９】
・側方距離センサ（左）ＳＬと左側方路面との間の距離の変化率（側方路面接近速度（左））：ＶＳＬ（＝ｄＬＳＬ／ｄｔ）（但しｄ／ｄｔは微分演算子）
【００４０】
・側方距離センサ（右）ＳＲと右側方路面との間の距離（側方路面距離（右））：ＬＳＲ
【００４１】
・側方距離センサ（右）ＳＲと右側方路面との間の距離の変化率（側方路面接近速度（右））：ＶＳＲ（＝ｄＬＳＲ／ｄｔ）
【００４２】
・下方距離センサ（左）ＬＬと下方路面との間の距離（下方距離（左））：ＬＬＬ
【００４３】
・下方距離センサ（右）ＬＲと下方路面との間の距離（下方距離（右））：ＬＬＲ
【００４４】
・車体鉛直面（図１における一点鎖線“Ｂ”で示す。）と、路面Ｒの鉛直軸“Ａ”との間の角度（バンク角）：θＢ＝ｔａｎ−１（（ＬＬＬ−ＬＬＲ）／ＤＳ）
【００４５】
すなわち、ＥＣＵ３０は、車体側面と側方の路面との間の距離（ＬＳＬ，ＬＳＲ）、およびそれらの距離の変化率（ＶＳＬ，ＶＳＲ）を計測することができる。また、ＥＣＵ３０は、車体と車体下方の路面との相対位置（ＬＬＬ，ＬＬＲ）を計測することが可能であり、これによって車体のバンク角（θＢ）を検出することができる。
【００４６】
また、ＥＣＵ３０は、距離（ＬＳＬ，ＬＳＲ）、それらの距離の変化率（ＶＳＬ，ＶＳＲ）、および車体と車体下方の路面との相対位置（ＬＬＬ，ＬＬＲ）を組み合わせることによって、転倒の可能性を事前に予測する。
【００４７】
転倒の可能性の予測のために、予め、以下の情報がＥＣＵ３０には記録されている。
【００４８】
・警戒バンク角：θＢＣ
【００４９】
また、ＥＣＵ３０は、（ＬＳＬ，ＶＳＬ）空間に、安全領域、警告領域、および危険領域を設け、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）がどの領域に属するかによって、転倒の可能性の予測を行なう。安全領域と警告領域とは隣り合う。警告領域と危険領域とは隣り合う。安全領域と危険領域とは隣り合わない。
【００５０】
（ＬＳＬＣ，ＶＳＬＣ）は、安全領域と警告領域との境界線上の点の集合であり、以下のように呼ぶ。
【００５１】
・転倒警告距離（左）：ＬＳＬＣ
【００５２】
・転倒警告接近速度（左）：ＶＳＬＣ
【００５３】
（ＬＳＬＤ，ＶＳＬＤ）は、警告領域と危険領域との境界線上の点の集合であり、以下のように呼ぶ。
【００５４】
・転倒危険距離（左）：ＬＳＬＤ
【００５５】
・転倒危険接近速度（左）：ＶＳＬＤ
【００５６】
さらに、転倒の可能性の判断結果として、ＥＣＵ３０は、以下の情報を算出する。
【００５７】
・転倒予測判定結果（左）：ＦＦＬ
【００５８】
ＦＦＬの値は、「０」であれば転倒しない、「１」であれば左側へ転倒の危険（転倒可能性）あり、「２」であれば直後に左側へ転倒する（転倒可能性高）と定義されている。
【００５９】
なお、上記各領域および判断結果に関しては左側のみ記載するが、右側でも同様の値を用いる。また、転倒の可能性が右と左とで異なるのであれば、右の各領域と左の各領域とを異なる領域としてもよい。
【００６０】
図３は、ＥＣＵ３０が判断する車両の傾きの程度を示す図である。
【００６１】
ここでは、バンク角の増加に伴って車体が左側に転倒するまでの様子が（ａ）〜（ｄ）の段階を追って示されている。
【００６２】
図３の（ａ）は、自動二輪車が正立している状態を示す。
【００６３】
図３の（ｂ）に示されるように、下方距離（左）ＬＬＬおよび下方距離（右）ＬＬＲとから求められるバンク角θＢの絶対値が警告バンク角θＢＣを超えるのであれば、ＥＣＵ３０は、側方路面距離（左）ＬＳＬと、側方路面接近速度ＶＳＬとから転倒予測判定を行う。
【００６４】
バンク角θＢは、下方距離（左）ＬＬＬと下方距離（右）ＬＬＲとの両者のセンサ値を使用して求められる。これにより、サスペンションによる車体全体の沈み込みの影響を受けることなくバンク角を算出することができる。
【００６５】
転倒予測判定においては、図３の（ｃ）に示されるように、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）が警告領域に入ると、ＥＣＵ３０は、ライダーへ転倒の危険性がある旨メータ・警告灯類１３で警告を発する（音声により警告してもよい）。
【００６６】
転倒予測判定においては、図３の（ｄ）に示されるように、現在の（ＬＳＬ，ＶＳＬ）が危険領域に入ると、ＥＣＵ３０は、この直後に車両が転倒すると判断し、ＥＣＵ３０に信号を送り、転倒に備えた制御を開始する。
【００６７】
ここに、転倒に備えた制御とは、例えば転倒事故の状況を記録するための事故レコーダを起動させる制御や、ＧＰＳ装置により現在位置を特定し、携帯電話などを介して事故が起きた位置を報告する制御などである。
【００６８】
図４および５は、側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【００６９】
図４は、車両の一部が路面Ｒに接触している状態（転倒状態）を示している。ここでは、位置“Ｐ”において車両の一部が路面Ｒと接触している。このときのバンク角を接触バンク角（左）θＢＴと定義する。
【００７０】
側方距離センサ（左）ＳＬは、側方の路面に向けて車両に取付けられる。側方距離センサ（左）ＳＬは、以下の（１）および（２）の両条件を満たすように車両に取付けられる（なお、ここでは地面は水平と仮定している）。
【００７１】
（１） 車体が警戒バンク角θＢＣに傾斜したときに、側方距離センサ（左）ＳＬは路面Ｒを捉えること。
【００７２】
（２） 車体を傾けていくとき、車体が地面と接触する接触バンク角θＢＴまで、バンク角θＢに対する側方路面距離ＬＳＬが単調減少の関係となること。
【００７３】
上記（１）および（２）を満たすために、側方距離センサ（左）ＳＬの取り付け角θＳＬ（一点鎖線で示される車体鉛直面と、側方距離センサ（左）ＳＬが測定を行なう方向との間の角度）が、以下の関係を満たすように、側方距離センサ（左）ＳＬは取付けられる。
【００７４】
θＢＴ＜θＳＬ＜θＢＣ＋９０°
【００７５】
なお、ここでは側方距離センサ（左）ＳＬについて説明したが、側方距離センサ（右）ＳＲについても同様である。
【００７６】
図６は、ＥＣＵ３０の実行する自動二輪車の傾き検出処理を示すフローチャートである。
【００７７】
なお、ここでは左方向への傾きの検出について説明するが、右方向の傾きについても同様の処理が行なわれる。
【００７８】
図を参照してステップＳ１０１において、下方距離（左）ＬＬＬ、下方距離（右）ＬＬＲ、および側方路面距離（左）ＬＳＬが計測される。
【００７９】
ステップＳ１０３において、下方距離（左）ＬＬＬおよび下方距離（右）ＬＬＲから、バンク角θＢが算出される。ステップＳ１０５において、側方路面距離（左）ＬＳＬの変化率に基づいて、側方路面接近速度（左）ＶＳＬが算出される。
【００８０】
ステップＳ１０７において、バンク角θＢが警告バンク角θＢＣを超えるかが判定される。ＹＥＳであれば、ステップＳ１０９で、側方路面距離（左）ＬＳＬおよび側方路面接近速度（左）ＶＳＬに基づいて、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬを求める処理が行なわれる。
【００８１】
ステップＳ１１１において、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬの値が何であるかを判定する。ＦＦＬ＝２であれば、ステップＳ１１３で転倒予測制御を行なう。ＦＦＬ＝１であれば、ステップＳ１１５で転倒危険表示を行なう。
【００８２】
ステップＳ１１１でＦＦＬ＝０であれば、ステップＳ１０１へ戻る。また、ステップＳ１０７でＮＯであれば、ステップＳ１０１へ戻る。
【００８３】
図７は、図６のステップＳ１０９で実行される処理を説明するための図である。
【００８４】
転倒予測判定は、図７のグラフにより行なわれる。このグラフにおいて、横軸は側方路面距離（左）ＬＳＬを示し、縦軸は側方路面接近速度（左）ＶＳＬを示している。側方路面接近速度（左）ＶＳＬは、地面に向かう方向をマイナスとする。グラフに基づいて、測定された側方路面距離（左）ＬＳＬ、および側方路面接近速度（左）ＶＳＬが、どの領域に属するかが判断される。この結果に基づいて、転倒予測判定結果（左）ＦＦＬが、０、１、２のいずれであるかが判定される。
【００８５】
基本的には、（１）側方路面距離（左）ＬＳＬが短いほど、転倒の可能性が高いものと判断し、（２）側方路面接近速度（左）ＶＳＬがマイナス方向に速いほど、転倒の可能性が高いものと判断する。
【００８６】
各領域の境界はｆＣ（ＬＳＬ,ＶＳＬ）＝０、ｆＤ（ＬＳＬ,ＶＳＬ）＝０の各方程式で定義される。
【００８７】
方程式ｆＣ＝０を満たす解が、転倒警告距離（左）：ＬＳＬＣ、および転倒警告接近速度（左）：ＶＳＬＣとなる。方程式ｆＤ＝０を満たす解が、転倒危険距離（左）：ＬＳＬＤ、および転倒危険接近速度（左）：ＶＳＬＤとなる。具体的には、関数ｆＣ、ｆＤに計測値を入力して計算を行ない、算出値の正負で計測値がどの領域に属するかの判定を行なう。これにより、転倒予測判定をすることとなる。
【００８８】
［変形例］
【００８９】
本発明は、自動二輪車や、原動機付自転車などの鞍乗型車両に適用することができる。鞍乗型車両であれば、２輪、３輪、４輪の車両（あるいはそれ以上の車輪を備えた車両）、クローラ機構により移動を行なう車両のいずれであっても本発明を実施することができる。
【００９０】
また、レーサータイプ、アメリカンタイプ、ネイキッドタイプ、オフロードタイプなどのモーターサイクルのいずれであっても本発明を適用することができる。
【００９１】
図８は、鞍乗型車両の一例としてのレーサーレプリカタイプの自動二輪車に本発明を適用した場合の構成を示す図である。
【００９２】
図を参照して自動二輪車は、前輪２と、後輪３と、前輪と共に回転するセンサロータ４と、センサロータ４の回転を検出することで前輪２の回転速度を検出する前輪速度センサ５と、前輪２に対するフロントブレーキ６と、後輪と共に回転するセンサロータ７と、センサロータ７の回転を検出することで後輪３の回転速度を検出する後輪速度センサ８と、後輪３に対するリアブレーキ９と、ハンドル１１と、メータ・警告灯類１３と、リアブレーキペダル１４とを備えている。
【００９３】
また、二輪車の内部には、二輪車のエンジン他各部材の制御を行なうＥＣＵ３０と、車両の転倒に対応する処理を行なう転倒対処ユニット３５と、フェイルセーフリレー３１とが含まれる。
【００９４】
自動二輪車には、車体の進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（左）ＬＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、自動二輪車の下方向に向けて取付けられる下方距離センサ（右）ＬＲと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（左）ＬＬよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（左）ＳＬと、進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、下方距離センサ（右）ＬＲよりも外側に傾けて取付けられる側方距離センサ（右）ＳＲとが備えられている。
【００９５】
本変形例においても、上記実施の形態と同様に４つの距離センサで測定された距離に基づいて車両の傾きが検知され、転倒の予測制御が行なわれる。
【００９６】
［実施の形態における効果］
【００９７】
上記実施の形態によると、車体側面と路面との間の距離（側方路面距離）と、その距離の変化率（側方路面接近速度）とが測定される。これにより、車両の側方が接触するような転倒（側方接触転倒）において、転倒に直接影響する精度の高い情報を得ることができる。
【００９８】
また、側方路面距離と側方路面接近速度との関係から、転倒が直前に予測される。これにより、転倒に備えた二輪車の制御を行なったり、転倒の危険性を予測してライダーにその旨を提示することが可能となる。
【００９９】
また、側方路面距離や側方路面接近速度のみから車両の傾きを検出すると、車体周囲にガードレールや縁石、他の二輪車、四輪車などが存在して側方路面距離や側方路面接近速度の検出が妨げられたときに、誤検出が生じる可能性がある。
【０１００】
このため上述の実施の形態では、車体下方路面の情報に基づく車体のバンク角を利用している。車体側方とは異なって、車体下方には計測を妨害する障害物が存在する可能性が極めて低い。そこで、バンク角が側方転倒の可能性を含む領域に存在するときのみに、転倒予測や転倒危険性予測を行なうこととしている。これにより、誤検出を防ぐことができる。
【０１０１】
［その他］
【０１０２】
なお、検出された車両の速度を考慮して、転倒予測や転倒危険性予測を行なうようにしてもよい。車両の速度が速いときは、バンク角が大きくても転倒の可能性が低くなるため、車速に応じて、転倒警告距離、転倒警告接近速度、転倒危険距離、および転倒危険接近速度の値（ならびに警戒バンク角）を変化させるものである。
【０１０３】
さらに、下方距離センサ（左）ＬＬと、下方距離センサ（右）ＬＲと、側方距離センサ（左）ＳＬと、側方距離センサ（右）ＳＲと、それらセンサからの出力に基づいて車両の傾きを計算したり、転倒予測や転倒危険性予測を行なう演算ユニットとを車両のオプション部品として提供することとしてもよい。
【０１０４】
また、車両の傾きを計算し、その傾きを表示する機能（または傾きを記録する機能、傾きを外部へ送信する機能）を備えた鞍乗型車両や、車両の傾き検出装置にも本発明を実施することができる。
【０１０５】
また上記実施の形態では、側方距離センサを下方距離センサよりも車両の外側に向けて取付けることで、側方距離センサの路面の検出位置を、下方距離センサによる路面の検出位置よりも遠くなるようにしていた。これに代えて、側方距離センサと下方距離センサの傾きを同じ程度にし、側方距離センサを下方距離センサの取付位置よりも車両の左右方向側（または下方距離センサの取付位置よりも高い位置）に設置することで、側方距離センサの路面の検出位置を、下方距離センサによる路面の検出位置よりも遠くなるようにしてもよい。
【０１０６】
また、バンク角を求めるための下方距離センサは障害物による誤検出を避ける必要がある。このため、障害物が少ないと考えられるタイヤに近い路面位置を測定するように取り付けられることが好ましい。
【０１０７】
なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態の１つにおける、鞍乗型車両の一例としての自動二輪車の側面図である。
【図３】ＥＣＵ３０が判断する車両の傾きの程度を示す図である。
【図４】側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【図５】側方距離センサ（左）ＳＬの取付角度を説明するための図である。
【図６】ＥＣＵ３０の実行する自動二輪車の傾き検出処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１０９で実行される処理を説明するための図である。
【図８】鞍乗型車両の一例としてのレーサーレプリカタイプの自動二輪車に本発明を適用した場合の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
２ 前輪
３ 後輪
５ 前輪速度センサ
８ 後輪速度センサ
１３ メータ・警告灯類
２１ ヘッドライト
２３ フロントカウル
３０ ＥＣＵ
５１ 速度センサ
ＬＬ 下方距離センサ（左）
ＬＲ 下方距離センサ（右）
ＳＬ 側方距離センサ（左）
ＳＲ 側方距離センサ（右）
ＬＬＬ 下方距離（左）
ＬＬＲ 下方距離（右）
ＬＳＬ 側方路面距離（左）
ＬＳＲ 側方路面距離（右）
ＶＳＬ 側方路面接近速度（左）
ＶＳＲ 側方路面接近速度（右）
Ｒ 路面
Ｒ１ 第１の路面位置
Ｒ２ 第２の路面位置
Ｒ３ 第３の路面位置
θＢ バンク角
θＢＣ 警戒バンク角
θＢＴ 接触バンク角
θＳＬ 側方距離センサ取付角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、
前記第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備えた、鞍乗型車両。
【請求項２】
前記算出手段は、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出する、請求項１に記載の鞍乗型車両。
【請求項３】
前記算出手段の算出結果に応じて転倒の可能性を判定する判定手段をさらに備えた、請求項１または２に記載の鞍乗型車両。
【請求項４】
前記判定手段は、
転倒の可能性があるときに、警告を行なう警告手段と、
転倒の可能性が高いときに、転倒に対処するための制御を行なう制御手段とを含む、請求項３に記載の鞍乗型車両。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記第１の距離センサおよび前記第２の距離センサの測定値に基づいて、バンク角を算出するバンク角算出手段をさらに備え、
前記バンク角算出手段により算出されたバンク角が所定範囲内であれば、転倒の可能性がないものとする、請求項３または４に記載の鞍乗型車両。
【請求項６】
車両の走行速度を検出する検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて判定を行なう、請求項３から５のいずれかに記載の鞍乗型車両。
【請求項７】
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、
前記第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備えた、鞍乗型車両の傾き検出装置。
【請求項１】
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、
前記第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備えた、鞍乗型車両。
【請求項２】
前記算出手段は、車両の傾きに関する値、および車両が傾いてゆく速さに関する値のうち、少なくとも１つを算出する、請求項１に記載の鞍乗型車両。
【請求項３】
前記算出手段の算出結果に応じて転倒の可能性を判定する判定手段をさらに備えた、請求項１または２に記載の鞍乗型車両。
【請求項４】
前記判定手段は、
転倒の可能性があるときに、警告を行なう警告手段と、
転倒の可能性が高いときに、転倒に対処するための制御を行なう制御手段とを含む、請求項３に記載の鞍乗型車両。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記第１の距離センサおよび前記第２の距離センサの測定値に基づいて、バンク角を算出するバンク角算出手段をさらに備え、
前記バンク角算出手段により算出されたバンク角が所定範囲内であれば、転倒の可能性がないものとする、請求項３または４に記載の鞍乗型車両。
【請求項６】
車両の走行速度を検出する検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて判定を行なう、請求項３から５のいずれかに記載の鞍乗型車両。
【請求項７】
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第１の路面位置までの距離を測定する第１の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、鞍乗型車両の下方向にある第２の路面位置までの距離を測定する第２の距離センサと、
進行方向左側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第１の路面位置よりも遠くにある第３の路面位置までの距離を測定する第３の距離センサと、
進行方向右側の路面までの距離を測定するセンサであって、前記第２の路面位置よりも遠くにある第４の路面位置までの距離を測定する第４の距離センサと、
前記第１から第４の距離センサの出力に基づいて、車両の傾きの状態を算出する算出手段とを備えた、鞍乗型車両の傾き検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５４６３７（Ｐ２００９−１５４６３７Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３３４６０（Ｐ２００７−３３３４６０）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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