(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）を有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、
車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出するか、または、前記運転者（Ｐ）の足部（ＬＧ）が前記シート（２９，２９ａ）を跨いだ位置にあることを検出することで、前記運転者（Ｐ）が乗車姿勢にあると判定し、
前記尻位置（ＰＳ）を検出する前記身体位置センサ（８５）は、前記運転者（Ｐ）の腰部または尻部の周辺に配設されており、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置し、かつ前記尻位置（ＰＳ）が車両側面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出することで、前記運転者（Ｐ）が着座姿勢にあると判定し、
前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）を含み、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）と前記頭位置（ＰＨ）とに基づいて、車両側面視での前記運転者（Ｐ）の上体傾斜角（θｕｂｆ）を検出し、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）によって所定量以上の加速操作または減速操作がなされた場合に、前記上体傾斜角（θｕｂｆ）に応じて前記鞍乗型車両（１，１ａ）の制動力または駆動力を変更することを特徴とする運転者姿勢検出装置。
【請求項２】
運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する操舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、
車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、
前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）と、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）を検出する腰部側センサ（８５）とを含み、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、
前記慣性センサ（３１）または前記操舵角検出手段（６０，４１）の出力信号に基づいて、前記鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定し、
前記旋回中である場合に、前記尻位置（ＰＳ）および前記頭位置（ＰＨ）に基づいて旋回中乗車姿勢を判定することを特徴とする運転者姿勢検出装置。
【請求項３】
前記旋回中乗車姿勢の判定は、旋回走行中に車幅方向左右に傾斜する前記運転者（Ｐ）の上体の態様を前記頭位置（ＰＨ）および前記尻位置（ＰＳ）から推測することで実行されることを特徴とする請求項２に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項４】
前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）から車幅方向に離間する頭位置所定範囲（Ｔ１）内にあり、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内にある場合に、リーンウィズであると判定されることを特徴とする請求項２または３に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項５】
前記身体位置測位制御装置（１００）は、
音声または視覚情報によって前記運転者（Ｐ）に報知を行う報知手段（Ｄ）を駆動すると共に、前記運転者（Ｐ）がリーンウィズのトレーニングをするリーンウィズトレーニングモードの選択スイッチ（３３）の操作信号を受け付けるように構成されており、
前記選択スイッチ（３３）がオンにされているときに、前記リーンウィズができているか否かを前記運転者（Ｐ）に報知することを特徴とする請求項４に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項６】
前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）上から旋回方向側に位置し、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が旋回開始前より車体前方下方に位置する場合に、ハングオフであると判定されることを特徴とする請求項２または３に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項７】
前記鞍乗型車両（１，１ａ）の前記シート（２９，２９ａ）の前方に、前記運転者（Ｐ）が左右の足で挟んでニーグリップすることができる膨出部（２，２ａ）が配設されており、
前記身体位置センサ（８０，８５）が、前記運転者（Ｐ）の膝位置を検出する膝部センサ（８６）を含み、
前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記ハングオフの判定中に、旋回方向と逆方向の膝位置が前記膨出部（２，２ａ）の側方にあるか否かを検出することを特徴とする請求項６に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項８】
運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）を検出する慣性センサ（３１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、
車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、運転者の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、
前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、
身体位置測位制御装置（１００）は、
前記ロール角（θｒｏｌｌ）と、前記身体位置センサ（８０）によって検知される左右の目線高さの傾きとに基づいて、前記運転者（Ｐ）の目線の水平度を判定することを特徴とする運転者姿勢検出装置。
【請求項９】
前記身体位置センサ（８０）が、前記ヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に配設されたものに加えて、その上下方向にオフセットした位置に少なくとも１つが配設されていることを特徴とする請求項８に記載の運転者姿勢検出装置。
【請求項１０】
運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、
車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、
前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、
身体位置測位制御装置（１００）は、
前記ロール角（θｒｏｌｌ）またはヨーレートまたは舵角に基づいて、鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定すると共に旋回中のコーナーの旋回半径（Ｒ）を推定検知し、
前記身体位置センサ（８０）による測位結果に基づいて前記運転者（Ｐ）の顔の向きを検出し、
前記運転者（Ｐ）の顔の向きが、前記旋回半径（Ｒ）に応じた値であるか否かを判定することを特徴とする運転者姿勢検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者姿勢検出装置に係り、特に、運転者の身体に取り付けたセンサによって運転者の様々な姿勢を検出できるようにした運転者姿勢検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両や乗員に取り付けたセンサの出力信号に基づいて、運転者の技量を評価する試みがなされている。
【０００３】
特許文献１には、自動二輪車の運転者のヘルメットに取り付けたジャイロセンサによって運転者の頭部に生じる角速度を検出し、この角速度の低周波成分の絶対値の積分値と高周波成分の絶対値の積分値とを算出することで、運転者が滑らかに自動二輪車を操作しているか否かを評価できるようにした運転技量評価装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０５００３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動二輪車／三輪車のような鞍乗型車両は、四輪自動車等に比して車両重量に対する運転者の重量比率が大きいため、運転中の車体挙動に関しては運転者の姿勢が重要な要素となる。この点、特許文献１に開示されるジャイロセンサは、検出される角速度に基づいて頭部単体の動きを把握するものであるが、運転者の姿勢を検出するものではなく、車体挙動に関わる運転者の姿勢を精度よく検出することについて課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、運転者の姿勢を精度よく検出することができる運転者姿勢検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）を有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出するか、または、前記運転者（Ｐ）の足部（ＬＧ）が前記シート（２９，２９ａ）を跨いだ位置にあることを検出することで、前記運転者（Ｐ）が乗車姿勢にあると判定する点に第１の特徴がある。
【０００８】
また、前記尻位置（ＰＳ）を検出する前記身体位置センサ（８５）は、前記運転者（Ｐ）の腰部または尻部の周辺に配設されており、  前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置し、かつ前記尻位置（ＰＳ）が車両側面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出することで、前記運転者（Ｐ）が着座姿勢にあると判定する点に第２の特徴がある。
【０００９】
また、前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）を含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）と前記頭位置（ＰＨ）とに基づいて、車両側面視での前記運転者（Ｐ）の上体傾斜角（θｕｂｆ）を検出する点に第３の特徴がある。
【００１０】
また、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）によって所定量以上の加速操作または減速操作がなされた場合に、前記上体傾斜角（θｕｂｆ）に応じて前記鞍乗型車両（１，１ａ）の制動力または駆動力を変更する点に第４の特徴がある。
【００１１】
また、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する操舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）と、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）を検出する腰部側センサ（８５）とを含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記慣性センサ（３１）または前記操舵角検出手段（６０，４１）の出力信号に基づいて、前記鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定し、前記旋回中である場合に、前記尻位置（ＰＳ）および前記頭位置（ＰＨ）に基づいて旋回中乗車姿勢を判定する点に第５の特徴がある。
【００１２】
また、前記旋回中乗車姿勢の判定は、旋回走行中に車幅方向左右に傾斜する前記運転者（Ｐ）の上体の態様を前記頭位置（ＰＨ）および前記尻位置（ＰＳ）から推測することで実行される点に第６の特徴がある。
【００１３】
また、前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）から車幅方向に離間する頭位置所定範囲（Ｔ１）内にあり、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が前記着座判定範囲（Ｅ）内にある場合に、リーンウィズであると判定される点に第７の特徴がある。
【００１４】
また、前記身体位置測位制御装置（１００）は、音声または視覚情報によって前記運転者（Ｐ）に報知を行う報知手段（Ｄ）を駆動すると共に、前記運転者（Ｐ）がリーンウィズのトレーニングをするリーンウィズトレーニングモードの選択スイッチ（３３）の操作信号を受け付けるように構成されており、前記選択スイッチ（３３）がオンにされているときに、前記リーンウィズができているか否かを前記運転者（Ｐ）に報知する点に第８の特徴がある。
【００１５】
また、前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）上から旋回方向側に位置し、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が旋回開始前より車体前方下方に位置する場合に、ハングオフであると判定される点に第９の特徴がある。
【００１６】
また、前記鞍乗型車両（１，１ａ）の前記シート（２９，２９ａ）の前方に、前記運転者（Ｐ）が左右の足で挟んでニーグリップすることができる膨出部（２，２ａ）が配設されており、前記身体位置センサ（８０，８５）が、前記運転者（Ｐ）の膝位置を検出する膝部センサ（８６）を含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記ハングオフの判定中に、旋回方向と逆方向の膝位置が前記膨出部（２，２ａ）の側方にあるか否かを検出する点に第１０の特徴がある。
【００１７】
また、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）を検出する慣性センサ（３１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、運転者の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、身体位置測位制御装置（１００）は、前記ロール角（θｒｏｌｌ）と、前記身体位置センサ（８０）によって検知される左右の目線高さの傾きとに基づいて、前記運転者（Ｐ）の目線の水平度を判定する点に第１１の特徴がある。
【００１８】
また、前記身体位置センサ（８０）が、前記ヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に配設されたものに加えて、その上下方向にオフセットした位置に少なくとも１つが配設されている点に第１２の特徴がある。
【００１９】
また、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、身体位置測位制御装置（１００）は、前記ロール角（θｒｏｌｌ）またはヨーレートまたは舵角に基づいて、鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定すると共に旋回中のコーナーの旋回半径（Ｒ）を推定検知し、前記身体位置センサ（８０）による測位結果に基づいて前記運転者（Ｐ）の顔の向きを検出し、前記運転者（Ｐ）の顔の向きが、前記旋回半径（Ｒ）に応じた値であるか否かを判定する点に第１３の特徴がある。
【００２０】
また、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と車速等を表示するメータ装置（７）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記無線通信器（５０，５１）の少なくとも１つが、前記メータ装置（７）に配設されている点に第１４の特徴がある。
【００２１】
また、前記鞍乗型車両（１，１ａ）が、操舵輪（ＷＦ）を操舵するステアリング軸（３９）を有しており、前記無線通信器（５０，５１）のうちの少なくとも１つが、前記メータ装置（７）の車体後方側に位置する前記ステアリング軸（３９）よりさらに後方に配設されている点に第１５の特徴がある。
【００２２】
また、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）を有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記鞍乗型車両（１，１ａ）の車速が所定値以上で、かつ前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出することで、前記運転者（Ｐ）が乗車姿勢にあると判定する点に第１６の特徴がある。
【００２３】
さらに、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）の身長または座高の情報を受け付けまたは学習または推定し、前記運転者（Ｐ）の運転姿勢を推定する点に第１７の特徴がある。
【発明の効果】
【００２４】
第１の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）を有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出するか、または、前記運転者（Ｐ）の足部（ＬＧ）が前記シート（２９，２９ａ）を跨いだ位置にあることを検出することで、前記運転者（Ｐ）が乗車姿勢にあると判定するので、トランシーバおよびトランスポンダ、Bluetooth(登録商標)や無線LAN機器等を用いた簡単な機器構成および演算処理によって、運転者が乗車姿勢であるか否かを判定することができる。
【００２５】
第２の特徴によれば、前記尻位置（ＰＳ）を検出する前記身体位置センサ（８５）は、前記運転者（Ｐ）の腰部または尻部の周辺に配設されており、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）が車体平面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置し、かつ前記尻位置（ＰＳ）が車両側面視で前記着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出することで、前記運転者（Ｐ）が着座姿勢にあると判定するので、尻位置を精度よく検出して、運転者が着座姿勢であるか否かを判定することが可能となる。
【００２６】
第３の特徴によれば、前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）を含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記尻位置（ＰＳ）と前記頭位置（ＰＨ）とに基づいて、車両側面視での前記運転者（Ｐ）の上体傾斜角（θｕｂｆ）を検出するので、加速時や減速時を含む運転全般において車両挙動に影響を与える運転者の上半身の傾き具合を計測することで、計測結果に応じた駆動力制御や制動力制御等の自由度を高めることが可能となる。
【００２７】
第４の特徴によれば、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）によって所定量以上の加速操作または減速操作がなされた場合に、前記上体傾斜角（θｕｂｆ）に応じて前記鞍乗型車両（１，１ａ）の制動力または駆動力を変更するので、例えば、加速操作に対する準備ができておらず運転者の上半身が不意に後ろにのけぞってしまう場合、または、減速操作に対する準備ができておらず運転者の上半身が不意に前のめりになってしまう場合に、制動力または駆動力を自動制御することで運転者の上半身の挙動の変化を抑制することが可能となる。
【００２８】
第５の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する操舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０，８５）は、前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）を検出する頭部側センサ（８０）と、前記運転者（Ｐ）の尻位置（ＰＳ）を検出する腰部側センサ（８５）とを含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記慣性センサ（３１）または前記操舵角検出手段（６０，４１）の出力信号に基づいて、前記鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定し、前記旋回中である場合に、前記尻位置（ＰＳ）および前記頭位置（ＰＨ）に基づいて旋回中乗車姿勢を判定するので、運転者が積極的に左右に重心を移動して車体をバランスさせる鞍乗型車両において特に重要な旋回中の乗車姿勢を、簡単な機器構成および演算処理によって判定することが可能となる。
【００２９】
第６の特徴によれば、前記旋回中乗車姿勢の判定は、旋回走行中に車幅方向左右に傾斜する前記運転者（Ｐ）の上体の態様を前記頭位置（ＰＨ）および前記尻位置（ＰＳ）から推測することで実行されるので、簡単な判定基準で旋回中のライディングフォームを精度よく判定することが可能となる。
【００３０】
第７の特徴によれば、前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）から車幅方向に離間する頭位置所定範囲（Ｔ１）内にあり、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が前記着座判定範囲（Ｅ）内にある場合に、リーンウィズであると判定されるので、旋回中乗車姿勢の基本であるリーンウィズができているか否かを簡単な構成によって判定することが可能となる。
【００３１】
第８の特徴によれば、前記身体位置測位制御装置（１００）は、音声または視覚情報によって前記運転者（Ｐ）に報知を行う報知手段（Ｄ）を駆動すると共に、前記運転者（Ｐ）がリーンウィズのトレーニングをするリーンウィズトレーニングモードの選択スイッチ（３３）の操作信号を受け付けるように構成されており、前記選択スイッチ（３３）がオンにされているときに、前記リーンウィズができているか否かを前記運転者（Ｐ）に報知するので、運転者が任意にトレーニングモードを選択することで、当該旋回中または当該旋回後に自身がリーンウィズをできているか否かを認識することができ、鞍乗型車両の運転習熟を効率化することができる。
【００３２】
第９の特徴によれば、前記旋回中乗車姿勢の判定は、前記頭位置（ＰＨ）が車体鉛直線（ＣＹ）上から旋回方向側に位置し、かつ、前記尻位置（ＰＳ）が旋回開始前より車体前方下方に位置する場合に、ハングオフであると判定されるので、高速旋回時に適すると共に、比較的高度なライディングフォームであるハングオフができているか否かを判定することが可能となる。
【００３３】
第１０の特徴によれば、前記鞍乗型車両（１，１ａ）の前記シート（２９，２９ａ）の前方に、前記運転者（Ｐ）が左右の足で挟んでニーグリップすることができる膨出部（２，２ａ）が配設されており、前記身体位置センサ（８０，８５）が、前記運転者（Ｐ）の膝位置を検出する膝部センサ（８６）を含み、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記ハングオフの判定中に、旋回方向と逆方向の膝位置が前記膨出部（２，２ａ）の側方にあるか否かを検出するので、ハングオフの姿勢がよりきれいにできているか否かを判定することが可能となる。
【００３４】
第１１の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）を検出する慣性センサ（３１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、運転者の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、身体位置測位制御装置（１００）は、前記ロール角（θｒｏｌｌ）と、前記身体位置センサ（８０）によって検知される左右の目線高さの傾きとに基づいて、前記運転者（Ｐ）の目線の水平度を判定するので、旋回走行時に路面に対して目線が水平になっているか否かを検出し、水平度が保たれておらず旋回方向の視界が狭くなる場合等には、これを運転者に報知して水平度を保つよう促すことができる。
【００３５】
第１２の特徴によれば、前記身体位置センサ（８０）が、前記ヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に配設されたものに加えて、その上下方向にオフセットした位置に少なくとも１つが配設されているので、ヘルメットの上下方向にオフセットした位置に身体位置センサが配設されることとなり、運転者の頭部の左右方向の傾きに加えて上下方向の傾きも検出することが可能となる。
【００３６】
第１３の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と、車体のロール角（θｒｏｌｌ）またはヨー方向の回転速度であるヨーレートを検出する慣性センサ（３１）または操舵輪（ＷＦ）の操舵角を検出する舵角検出手段（６０，４１）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置センサ（８０）は、前記運転者（Ｐ）のヘルメット（７０）の車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されており、身体位置測位制御装置（１００）は、前記ロール角（θｒｏｌｌ）またはヨーレートまたは舵角に基づいて、鞍乗型車両（１，１ａ）が旋回中であるか否かを判定すると共に旋回中のコーナーの旋回半径（Ｒ）を推定検知し、前記身体位置センサ（８０）による測位結果に基づいて前記運転者（Ｐ）の顔の向きを検出し、前記運転者（Ｐ）の顔の向きが、前記旋回半径（Ｒ）に応じた値であるか否かを判定するので、コーナーの旋回半径と運転者の顔の向きとを比較考慮することで、旋回中にコーナー出口方向に目線を運べているか否かを判定することができ、例えば、旋回中に自車のすぐ前方の路面を見ている場合には、これを乗員に報知することが可能となる。
【００３７】
第１４の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）と車速等を表示するメータ装置（７）とを有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記無線通信器（５０，５１）の少なくとも１つが、前記メータ装置（７）に配設されているので、運転者との間に遮蔽物が存在しないメータ装置に無線通信器が配設されることとなり、身体位置の測位精度を保ちやすくすることができる。
【００３８】
第１５の特徴によれば、前記鞍乗型車両（１，１ａ）が、操舵輪（ＷＦ）を操舵するステアリング軸（３９）を有しており、前記無線通信器（５０，５１）のうちの少なくとも１つが、前記メータ装置（７）の車体後方側に位置する前記ステアリング軸（３９）よりさらに後方に配設されているので、無線通信器同士を互いに離間して配置することで、身体位置センサからの電波の反射時間を計測する方式による身体位置の測位精度を高めることが可能となる。
【００３９】
第１６の特徴によれば、運転者（Ｐ）が着座するシート（２９，２９ａ）を有する鞍乗型車両（１，１ａ）に適用される運転者姿勢検出装置において、車体側の少なくとも３つの異なる位置に配される無線通信器（５０，５１）と、前記運転者（Ｐ）の身体側に少なくとも１つ以上配設されて前記無線通信器（５０，５１）と通信可能な身体位置センサ（８０，８５）とを用いる身体位置測位制御装置（１００）を具備し、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記鞍乗型車両（１，１ａ）の車速が所定値以上で、かつ前記運転者（Ｐ）の頭位置（ＰＨ）が車体平面視で前記シート（２９，２９ａ）の周囲に設定される着座判定範囲（Ｅ）内に位置することを検出することで、前記運転者（Ｐ）が乗車姿勢にあると判定するので、車速センサと、トランシーバおよびトランスポンダ、Bluetooth(登録商標)や無線LAN機器等を用いた簡単な機器構成および演算処理によって、運転者が乗車姿勢であるか否かを判定することができる。
【００４０】
第１６の特徴によれば、前記身体位置測位制御装置（１００）は、前記運転者（Ｐ）の身長または座高の情報を受け付けまたは学習または推定し、前記運転者（Ｐ）の運転姿勢を推定するので、運転者が着座する前のヘルメット位置を定期的に測位して運転者の身長を学習または推定したり、非旋回状態でのヘルメット位置を定期的に測位して運転者の座高を学習または推定することで、運転者の乗車姿勢を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】運転者姿勢検出装置を適用した自動二輪車の左側面図である。
【図２】運転者が乗車した状態の自動二輪車の左側面図である。
【図３】運転者の目線から見た操向ハンドルの周辺の斜視図である。
【図４】運転者が乗車した状態の自動二輪車の平面図である。
【図５】運転者が乗車した状態の自動二輪車の正面図である。
【図６】運転者がスタンディング姿勢をとった状態の自動二輪車の左側面図である。
【図７】主に乗車／非乗車判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図８】乗車判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】加速時の状態を示す自動二輪車の左側面図である。
【図１０】減速時の状態を示す自動二輪車の左側面図である。
【図１１】主に加減速時の姿勢判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図１２】着座乗車姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図１３】加速時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図１４】減速時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図１５】運転者がリーンウィズ姿勢で旋回走行中の自動二輪車の正面図である。
【図１６】運転者がリーンイン姿勢で旋回走行中の自動二輪車の正面図である。
【図１７】運転者がリーンアウト姿勢で旋回走行中の自動二輪車の正面図である。
【図１８】運転者がハングオフ姿勢で旋回走行中の自動二輪車の正面図である。
【図１９】運転者がハングオフ姿勢で旋回走行中の自動二輪車の平面図である。
【図２０】主に旋回走行時の姿勢判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図２１】旋回時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図２２】ハングオフ判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図２３】旋回走行中の運転者の目線を示す自動二輪車の斜視図である。
【図２４】旋回走行中の運転者の視界を示す説明図である。
【図２５】主に水平目線判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。
【図２６】旋回中目線判定制御の手順を示すフローチャートである。
【図２７】リーンウィズトレーニング制御の手順を示すフローチャートである。
【図２８】ハングオフトレーニング制御の手順を示すフローチャートである。
【図２９】車体各部に配設された圧電センサの構成を示す自動二輪車の平面図である。
【図３０】身体位置センサおよび圧電センサを用いた各種判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る運転者姿勢検出装置を適用した自動二輪車１の左側面図である。自動二輪車１は、動力源としてのエンジン１７の駆動力をドライブチェーン２１によって後輪ＷＲに伝達して走行するデュアルパーパスタイプの鞍乗型車両である。
【００４３】
車体フレームを構成するメインフレーム３の車体前方端部には、不図示のステアリング軸３９（図４参照）を揺動自在に軸支するヘッドパイプ１０が設けられている。前輪ＷＦを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク１３は、ヘッドパイプ１０の上下でステアリング軸３９に固定されたトップブリッジ６およびボトムブリッジ１１によって支持されている。前輪ＷＦの車幅方向左側には、ブレーキディスク１５およびブレーキキャリパ１６からなる前輪ブレーキ装置ＢＦが配設されている。トップブリッジ６に固定される操向ハンドル４には、左右一対のバックミラー５が取り付けられている。
【００４４】
エンジン１７はメインフレーム３の下部に配設されており、メインフレーム３の後端下部には、後輪ＷＲを回転自在に軸支するスイングアーム２０の前端部を揺動自在に軸支するピボット１８が配設されている。スイングアーム２０の前方側は、リヤクッション１９によってメインフレーム３に吊り下げられている。ピボット１８の下方には左右一対の足乗せステップ４１が取り付けられている。後輪ＷＲの車幅方向右側には、ブレーキディスク２２およびブレーキキャリパ２３からなる後輪ブレーキ装置ＢＲが配設されている。後輪ブレーキ装置ＢＲの近傍には、後輪ＷＲの回転速度に基づいて車速を検出する車速センサ３８が配設されている。エンジン１７の燃焼ガスは、車幅方向右側のマフラ２４から排出される。
【００４５】
操向ハンドル４の前方は、ヘッドライト１２およびスクリーン８を支持するフロントカウル９で覆われている。フロントカウル９の車体後方側には、速度計や距離計等の情報を表示するメータ装置７が配設されている。フロントフォーク１３には、前輪ＷＦの上部を覆うフロントフェンダ１４が固定されている。
【００４６】
操向ハンドル４とシート２９の間には、メインフレーム３に固定される燃料タンク２が配設されている。メインフレーム３の後部には、車体後方上方に延びるシートフレーム３０が連結されている。シートフレーム３０には、サイドバッグの取り付けステーを兼ねるサイドカバー２８と、運転者が車体を取り回す際に把持したり後部シートの同乗者が把持するグラブバー２７とが固定されている。サイドカバー２８の後方には、尾灯装置２６およびリヤフェンダ２５が配設されている。
【００４７】
左右一対のメインフレーム３の内側で、車幅方向中央の位置には、振動ジャイロを用いて車体のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出できる慣性センサ３１が設けられている。エンジン１７には、運転者のスロットル操作に基づくスロットル開度を検出するスロットル開度センサ４２、後輪ＷＲのスリップを抑えるために電子制御されるスロットルの開度や燃料噴射装置や点火装置を制御して一時的にエンジン駆動力を下げることができるトラクションコントロールシステム３２が設けられている。
【００４８】
本願発明に係る運転者姿勢検出装置は、運転者の身体各部に配設した身体位置センサ（無線通信機器）の位置を、車体側に配設した無線通信器によって検出することで、運転者の様々な乗車姿勢状態を把握することを可能とする。車体側および運転者側の無線通信器には、例えば、トランスポンダやトランシーバ、Bluetooth(登録商標)デバイスや無線LANを用いることができる。身体位置センサの測位手法としては、周知または公知の電波や電磁波を用いた三角測量を用いる。例えば、車体側の３つ以上の無線通信器から運転者側の身体位置センサに同時に信号を発した信号に関する到来時間差または信号強度や、運転者側の身体位置センサから車体側の３つ以上の無線通信器に発した信号に関する到来時間差または信号強度を用いて身体位置センサの測位を行うことができる。
【００４９】
なお、運転者姿勢検出装置は、車体を基準としたローカル座標系を有する。このローカル座標系の前後方向および左右方向は、車体のロール角およびピッチ角がゼロ度（車体が図５に示されるように左右方向に傾いておらず直立した状態、かつ、車体が図２に示されるように前後方向に傾いておらずほぼ水平の状態）の時、自動二輪車を外から見た時の前後方向および左右方向と一致する。一方で、車体にゼロ度以上のロール角やピッチ角がある（図９，１０，１５〜１８）時、ローカル座標系の前後方向および左右方向は自動二輪車を外から見た時の前後方向および左右方向と不一致となる。このローカル座標系によって測位される運転者姿勢を後述する車体の各種運動状態量と組み合わせて用いることにより、運転者姿勢の各種判定を行う。
【００５０】
また、身体位置センサの測位と同じ手法にて、自動二輪車のハンドルやサスペンションの位置を測位することもできる（後述するメカ位置センサ）。
【００５１】
本実施形態では、メータ装置７の内部に前方側無線通信器５０が配設されていると共に、ヘッドパイプ１０の後方かつ操向ハンドル４の下方で車幅方向に離間した位置に左右一対の後方側無線通信器５１が配設されている。なお、本発明における測位用の無線通信器は、３つ以上の無線通信器がそれぞれ異なる位置に固定して配置されていればよい。例えば、メータ内の異なる位置に３つの無線通信器が配されていてもよい。また、無線通信器がメータ周辺のインパネ周りやシート下やテールランプ周りに配されていてもよい。運転者のスマートフォンが車体側にマウントされ、このスマートフォンが無線通信器の一部をなす構成であってもよい。
また、メータ装置７の下方でフロントカウル９に覆われた位置には、運転者姿勢検出装置を構成する身体位置測位制御装置としての制御装置１００が配設されている。制御装置１００は、エンジン等の制御を行うＥＣＵと一体に設けてもよい。運転者の持つスマートフォン等の携帯端末で動作するアプリケーションが制御装置１００としての機能を持つ構成であってもよい。
【００５２】
図２は、運転者Ｐが乗車した状態の自動二輪車１の左側面図である。運転者Ｐの通常の乗車姿勢は、足乗せステップ４１に両足を乗せ、シート２９に着座し、操向ハンドル４を両手で把持することで成立する。このとき、燃料タンク２は、運転者Ｐが両足で挟んでニーグリップを行う膨出部として機能する。
【００５３】
本実施形態では、運転者姿勢検出装置を構成するため、運転者Ｐの身体の各部に、前方側無線通信器５０および後方側無線通信器５１と通信可能な身体位置センサが複数配設されている。身体位置センサは、運転者が自動二輪車の走行に際して装着または着用するヘルメットや衣服（ジャケットやパンツやベルト）やシューズやニーパッド等の各種防具や腕時計等に設けられる。身体位置センサとして運転者の持つスマートフォンの携帯端末が用いられてもよい。
まず、運転者Ｐの着用するヘルメット７０には、運転者Ｐの耳の側方の位置に、左右一対の下側頭部センサ８０（８０Ｌ，８０Ｒ）が配設され、さらにヘルメット７０の頭頂部前方の車幅方向中央に上側頭部センサ８０（８０Ｃ）が配設されている。このように、頭部センサが車幅方向で異なる位置に少なくとも２つ以上が配設されることにより、頭部の位置を測位するだけでなく、頭部の左右方向の傾きを検出することができるようになる。この頭部の左右傾きは、後述する水平目線判定に応用される。
【００５４】
本実施形態では、これら３つの頭部センサ８０により、運転者Ｐの頭位置ＰＨを検出するように構成されている。このように、身体位置センサ８０が、ヘルメット７０の車幅方向で異なる位置に配設されたもののほか、さらに、その上下方向にオフセットした位置にも配設されているので、ヘルメット７０の上下方向の異なる位置に身体位置センサが配設されることとなり、頭部の左右方向の傾きに加えて上下方向の傾きも検出することが可能となる。
【００５５】
頭位置ＰＨは、左右の下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒの中央で、ヘルメット内部空間の略中央の位置に設定される。また、運転者Ｐの腰部の車幅方向中央に配設された腰部センサ８５は、運転者Ｐが着座した際にシート２９に接触する運転者尻部の車幅方向中央の尻位置ＰＳを検出するように設定されている。なお、尻位置ＰＳを検出するセンサは運転者Ｐの尻部近傍に設けてもよい。
【００５６】
本実施形態では、頭部センサ８０によって検出される頭位置ＰＨと、腰部センサ８５によって検出される尻位置ＰＳとに基づいて、運転者Ｐの上半身の前後方向の揺動角度である上体傾斜角θｕｂｆを検出することが可能とされる。上体傾斜角θｕｂｆは、尻位置ＰＳを通る車体上下線Ｂを基準として、尻位置ＰＳを中心に頭位置ＰＨがどのくらい傾斜しているかを示す角度である。車体上下線Ｂは、平地での運転者１名が乗車した際に車体および運転者の重量により車体（バネ上）がサスペンションを重量に応じて沈み込ませた状態（乗車１Ｇ状態）で水平かつ路面Ｇと平行な車体水平線Ｈに対して垂直な線とされる。換言すれば、自動二輪車１の加速や減速時に車体水平線Ｈは前後に傾斜し、これに伴って上体傾斜角θｕｂｆの基準となる車体上下線Ｂも前後に傾斜することとなる。さらに、車体上下線Ｂは、自動二輪車１の車体の上下方向に沿う基準線であり、旋回走行で車体がバンクした際には同様に左右に傾斜することとなる。
【００５７】
また、尻位置ＰＳによれば、シート２９の周囲に予め設定される着座判定範囲Ｅに尻位置ＰＳがあるか否かを判定することによって、運転者Ｐがシート２９に着座しているか否かを判定することが可能となる。
【００５８】
一方、身体位置センサは、頭部センサ８０および腰部センサ８５のほか、両肩の肩部センサ８２を設けることができる。さらに、腕部ＡＲの両肘の肘部センサ８３、両手首の手首部センサ８４、足部ＬＧの両膝の膝部センサ８６、両足首の足首部センサ８７等を設けることができる。これら各センサも、無線通信器５０，５１と通信することにより、それぞれの身体位置を測位することを可能とする。さらに、身体位置センサを首部や胸部にも追加して、上体傾斜角θｕｂｆの検出精度を高めるようにしてもよい。
【００５９】
ヘルメット７０には、シールド７３に一体のヘッドマウントディスプレイ４９が配設されている。また、下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒには、ヘルメット内蔵のバッテリ（不図示）で駆動するスピーカ７２（図４参照）が一体で設けられている。
【００６０】
図３は、運転者Ｐの目線から見た操向ハンドル４の周辺の斜視図である。操向ハンドル４の前方でスクリーン８の下方に位置するメータ装置７は、車速やエンジン回転数等の情報を表示する液晶パネル７ａを備えている。前側無線通信器５０は、このメータ装置７の内部に配設されている。メータ装置７には、複数の操作スイッチやインジケータのほか、後述するリーンウィズトレーニングモードに切り替えるための選択スイッチ３３およびハングオフトレーニングモードに切り替えるための選択スイッチ３４が設けられている。
【００６１】
操向ハンドル４の右側には、回動式のスロットル操作子として機能する右側ハンドルグリップ３７と、エンジンスタートスイッチ等が設けられた右側スイッチボックス３５とが取り付けられている。一方、操向ハンドル４の左側には、運転者Ｐが把持する左側ハンドルグリップ３７と、ホーンスイッチ等を有する左側スイッチボックス３６とが取り付けられている。左右のスイッチボックス３５，３６には、無線通信器５０，５１と通信することで操向ハンドル４の操舵角を検出する操舵角検出手段としてのハンドル部センサ６０（６０Ｌ，６０Ｒ）が設けられている。
【００６２】
図４は、運転者Ｐが乗車した状態の自動二輪車１の平面図である。また、図５は運転者Ｐが乗車した状態の自動二輪車１の正面図である。車体側面視で、下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒと重なる位置に配設されるスピーカ７２は、下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒと一体的に構成するほか、下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒの車幅方向内側に配設することができる。なお、スピーカ７２と下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒとが互いに重ならないように配設してもよい。
【００６３】
乗車１Ｇ状態のローカル座標系における車体平面視において、運転者Ｐが通常の乗車姿勢をとると、頭位置ＰＨは、車体中心線ＣＸ上で、かつシート２９の車体後方寄りの尻位置ＰＳより車体前方に位置する。一方、乗車１Ｇの車体正面視において、頭位置ＰＨは、車体鉛直線ＣＹ上で、かつヘルメット７０のシールド７３と重なる運転者Ｐの額近傍の高さにある。また、尻位置ＰＳは、車体鉛直線ＣＹ上で、かつヘッドライト１２と車体正面視で重なる高さにある。
【００６４】
肩部センサ８２は、肩関節の外側でウェアの衝撃吸収パッドから外れた位置等に設けることができる。また、肘部センサ８３は、肘関節の外側でウェアの衝撃吸収パッドから上方に外れた位置等に設けることができる。また、手首部センサ８４は、グローブの手の甲の衝撃吸収パッド内等に設けることができる。さらに、膝部センサ８６は、膝関節の外側でウェアの衝撃吸収パッドから外方に外れた位置等に設けることができ、足首部センサ８７は、ブーツの踵カップ内等に設けることができる。
【００６５】
本実施形態では、前側無線通信器５０がステアリング軸３９の前方に位置するメータ装置７の内部に設けられると共に、後側無線通信器５１がメータ装置７より車体後方側のステアリング軸３９よりさらに後方に配設されている。これにより、無線機器同士が互いに離間して配置され、身体位置センサからの電波の反射時間を計測する方式による身体位置の測位精度を高めることが可能となる。また、前側無線通信器５０をメータ装置７の内部に設けることで、運転者Ｐとの間に遮蔽物が存在せず、身体位置の測位精度を保ちやすくなる。
【００６６】
図６は、運転者Ｐがスタンディング姿勢をとった状態の自動二輪車１の左側面図である。本実施形態に係るデュアルパーパスタイプの車両では、凹凸路等の走行時に運転者Ｐが立ち上って自動二輪車１を操作するスタンディング姿勢をとることも多くなる。このスタンディング姿勢では、着座状態に対して、尻位置ＰＳおよび頭位置ＰＨがそれぞれ車体上方前方に移動することとなる。
【００６７】
本願発明に係る運転者姿勢検出装置は、複数の身体位置センサからの情報に基づいて、種々の乗車姿勢を検出することができる。乗車姿勢の検出にあたっては、検出対象となる乗車姿勢毎に必要な身体位置センサの種類が異なるので、以下では、検出したい乗車姿勢に対応する複数の制御ブロック図を用いて、それぞれの検出手法を説明する。
【００６８】
図７は、主に乗車／非乗車判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。制御装置１００には、運転者Ｐが乗車しているか否かを判定する乗車／非乗車判定部１０１と、運転者Ｐが着座しているか否かを判定する着座／非着座判定部１０２と、運転者Ｐが車両から降りて車体を押し引きする姿勢にあるか否かを判定する取り回し判定部１０３とが含まれる。制御装置１００には、頭部センサ８０、腰部センサ８５、膝部センサ８６、手首部センサ８４および車速センサ３８の出力信号が入力される。
【００６９】
図８は、乗車判定制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、自動二輪車１のイグニッションスイッチがオンで、スタンド装置が格納状態であるときに実行される。ステップＳ１では、各身体位置センサおよび無線通信器によって身体位置が検出される。ステップＳ２では、尻位置ＰＳが車体平面視（上面視）でシート２９の周辺にあるか否かが判定される。この判定は、尻位置ＰＳが車体平面視で着座判定範囲Ｅにあるか否かによって実行できる。また、この判定は、膝部センサ８６で検出される膝位置（または足首部センサ８７によって検出される足首位置）が車体中心線ＣＸをまたいで車幅方向左右にあるか否かや、所定車速以上における頭位置が設定された範囲内にあるか否かによって実行してもよい。ステップＳ２で肯定判定されると、ステップＳ３において乗車判定がなされる。
【００７０】
続くステップＳ４では、尻位置ＰＳまたは頭位置ＰＨが車体側面視で着座位置周辺にあるか否かが判定される。この判定は、尻位置ＰＳが車体側面視で着座判定範囲Ｅにあるか否かによって実行できる。ステップＳ４で肯定判定されると、ステップＳ５で着座判定がなされてＡに進む。一方、ステップＳ４で否定判定される、すなわち、尻位置ＰＳが車体平面視で着座判定範囲Ｅにある（または足部がシート２９を跨いでいる）ものの車体側面視では着座判定範囲Ｅにない場合は、ステップＳ６に進み、運転者Ｐがスタンディング姿勢をとっているとするスタンディング判定がなされてＡに進む。
【００７１】
また、ステップＳ２で否定判定されると、ステップＳ７に進んで、運転者Ｐが乗車していないとする非乗車判定がなされる。続くステップＳ８では、手首部センサ８４で検出される手首位置がハンドルグリップ３７の周辺にあるか否かが判定される。ステップＳ８で肯定判定されると、ステップＳ９に進み、運転者Ｒが車両から降車して車体を押し引きしている取り回し状態であると判定され、一連の制御を終了する。一方、ステップＳ８で否定判定されると、ステップＳ１０に進んで運転者Ｐが近くにいないと判定されて一連の制御を終了する。なお、ステップＳ８の判定は、運転者Ｐの手首位置がシート２９の後方のグラブバー２７周辺にあるか否かによって実行してもよい。
【００７２】
上記したフローチャートによれば、ステップＳ３で乗車判定される乗車姿勢に、自動二輪車１の代表的なライディングフォームである、リーンウィズ、リーンインおよびリーンアウトを含むことができる。ここで、尻位置ＰＨをシート２９の外側に大きくずらすハングオフ姿勢は、尻位置ＰＳが車体平面視で着座判定範囲Ｅから外れて、ステップＳ２で否定判定されることが考えられる。これに対しては、例えば、ハングオフ姿勢が比較的高速での旋回中に適した乗車姿勢であることから、車速が所定値より大きい場合にステップＳ２の「シートの周辺」の範囲を車幅方向に拡大することとして、ハングオフ姿勢でも乗車判定させることができる。また、ステップＳ２の条件を、「足首部センサ８７によって検出される足首位置）が車体中心線ＣＸをまたいで車幅方向左右にあるか否か」に設定した場合も、ハングオフ姿勢で乗車判定させることができる。
【００７３】
なお、すべての車両運動状態量（エンジン回転数やスロットル開度、変速機段数、ブレーキ操作パラメータ、車輪スリップ率、車速、前後／横／上下にかかるＧ、ピッチレート、ロールレート、ヨーレート、ロール角、サスペンションの減衰力やストローク量等）は、制御装置１００のデータロガーにログを残すことができる。そして、本願発明では、運転者Ｐの乗車姿勢やフォーム判定のログを残すことができるので、記録された各ログに基づき、ＰＣやスマートフォン等のアプリケーションを用いて運転者Ｒが乗った状態での動きを再生することができる。さらに、運転者Ｒが習得したいライディングフォームができているか否かを確認したり、要チェック箇所を検索することもできる。
【００７４】
図９は、加速時の状態を示す自動二輪車１の左側面図である。自動二輪車１が大きく加速する際には、フロントフォーク１３が伸びると共に、リヤクッション１９が縮んで車両後部が下がり、車体が前上がりの姿勢になる。このとき、運転者Ｐは、通常時（破線で示す）の上体傾斜角θｕｂｆ１に対し、加速に備えて上半身の前傾度合いを増すことが好ましい。この図では、上体傾斜角θｕｂｆを、加速度に応じて大きくなるように設定された加速姿勢閾値θＴ１より大きなθｕｂｆ２まで大きくすることで、前輪ＷＦのリフトを抑え、腕が伸びきるのを防ぎ、かつ良好な視界を保つための適切な前傾姿勢をとっている。
【００７５】
本実施形態では、車体上下線Ｂを挟んで前傾側の第１閾値θ１と後傾側の第２閾値−（マイナス）θ２との間を中立位置と設定しており、上体傾斜角θｕｂｆが第１閾値θ１より大きいと前傾姿勢と判定し、上体傾斜角θｕｂｆが第２閾値−θ２より小さいと後傾姿勢と判定する。
【００７６】
図１０は、減速時の状態を示す自動二輪車１の左側面図である。自動二輪車１が大きく減速する際には、フロントフォーク１３が縮むと共に、リヤクッション１９が伸びて車両後部が上がり、車体が前下がりの姿勢になる。このとき、運転者Ｐは、通常時（破線で示す）の上体傾斜角θｕｂｆ１に対し、減速に備えて上半身の前傾度合いを少し減らすことが好ましい。この図では、上体傾斜角θｕｂｆを、減速度に応じて小さくなる減速姿勢閾値θＴ２より小さなθｕｂｆ３まで後傾することで、後輪ＷＦのリフトを抑え、操向ハンドル４を押してしまうことを防ぎ、ブレーキレバーの操作を妨げず、かつ良好な視界を確保するための適切な中立姿勢をとっている。
【００７７】
図１１は、主に加減速時の姿勢判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。制御装置１００には、運転者Ｐの上体傾斜角θｕｂｆを検出して、前傾／後傾状態を判定する乗車姿勢判定部１０４と、慣性センサ３１によって自動二輪車１の加速度または減速度を検出する加減速検出部１０５と、加速度または減速度および上体傾斜角θｕｂｆに応じて、必要に応じてブレーキ装置ＢＦ，ＢＲまたはＴＣＳ３２を駆動する制動力／駆動力制御部１０６とが含まれる。制御装置１００には、頭部センサ８０、腰部センサ８５、慣性センサ３１、車速センサ３８の出力信号が入力される。
【００７８】
図１２は、着座乗車姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ２０では、頭位置ＰＨおよび尻位置ＰＳに基づいて、上体傾斜角θｕｂｆが検出される。ステップＳ２１では、上体傾斜角θｕｂｆが第１閾値θ１を超えているか否かが判定される。ステップＳ２１で肯定判定されると、ステップＳ２２に進み、前傾判定が行われてＢに進む。
【００７９】
一方、ステップＳ２１で否定判定されると、ステップＳ２３に進んで、上体傾斜角θｕｂｆが第２閾値−θ２より大きいか否かが判定される。ステップＳ２３で肯定判定されると、ステップＳ２４に進んで中立判定が行われてＢに進む。さらに、ステップＳ２３で否定判定されると、ステップＳ２５において後傾判定が行われてＢに進む。
【００８０】
図１３は、加速時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ３０では、スロットル開度θｔｈおよびスロットル開度θｔｈの単位時間あたりの変化量であるΔθｔｈが検出される。続くステップＳ３１では、変化量θｔｈが閾値を超えているか否かが判定される。ステップＳ３１で肯定判定されると、ステップＳ３２に進んで、加速意思フラグがオフからオンに切り替えられる。次に、ステップＳ３３では、上体傾斜角θｕｂｆが加速姿勢閾値θＴ１（図９参照）を超えているか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ３４に進み、加速時前傾判定が行われてＣに進む。
【００８１】
一方、ステップＳ３１で否定判定される、すなわち、スロットル開度θｔｈの変化量Δθｔｈがあまり大きくないと判定されると、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、加速意思フラグがオンであるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３５で否定判定されると、加速意思はないものとして一連の制御を終了する。なお、オンにされた加速意思フラグは、スロットル開度θｔｈが所定値未満まで戻されることでオフに切り替えられる。
【００８２】
また、ステップＳ３３で否定判定されると、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、大きく加速するにもかかわらず上体前傾角θｕｂｆが小さい、換言すれば、加速操作に対して運転者Ｐの上半身の準備ができていない可能性があるとしてのチェック判定がなされる。
【００８３】
続くステップＳ３７では、ステップＳ３６のチェック判定を受けて、制動力／駆動力制御部１０６がＴＣＳ３２を駆動して、後輪ＷＲの駆動力を低減するウイリー抑制制御が実行される。そして、ステップＳ３８において、メータ装置７の液晶表示７ａやヘルメット７０のスピーカ８３を用いて運転者Ｐへの報知が実行される。なお、ウイリー抑制制御が実行される場合は、報知制御を省略してもよい。また、ＴＣＳ３２によるウイリー抑制制御は、点火間引きや燃料噴射間引き、電子制御されるスロットル開度の低減等で実行できる。
【００８４】
図１４は、減速時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ４０では、頭位置ＰＨおよび尻位置ＰＳの移動変化に基づいて、上体を起こす方向の上体傾斜角θｕｂｆの変化量Δθｕｂｆが検出される。ステップＳ４１では、変化量Δθｕｂｆが閾値を超えている、すなわち、減速に備えて上体をすばやく起こしたと判定されると、ステップＳ４２に進んで、スポーティブレーキ意思フラグがオフからオンに切り替えられる。
【００８５】
続くステップＳ４３では、ブレーキ油圧やブレーキレバーの揺動量から導出される単位時間あたりの変動量であるブレーキ操作変動量が検出される。ステップＳ４４では、ブレーキ操作変動量が閾値を超えているか否かが判定される。ステップＳ４４で肯定判定されると、運転者Ｐが大きな制動力を欲しているとして、大ブレーキフラグがオフからオンに切り替えられる。
【００８６】
続くステップＳ４６では、上体傾斜角θｕｂｆが減速姿勢閾値θＴ２より小さいか否かが判定される。ステップＳ４６で肯定判定されると、ステップＳ４７に進んで、シフトダウン操作が行われたか否かが判定される。ステップＳ４７で肯定判定されると、ステップＳ４８に進んで、コーナー進入に備えて大きな減速をしながらシフトダウンを実行しようとしているとして、シフトダウンのタイミングに合わせてエンジン回転数を自動的に上昇させて変速後のギヤ段にエンジン回転数を合わせるブリッピングアシスト制御を実行し、一連の制御を終了する。ステップＳ４７で否定判定されると、そのまま一連の制御を終了する
【００８７】
また、ステップＳ４６で否定判定される、すなわち、大きく減速するにもかかわらず上体前傾角θｕｂｆが大きく、減速操作に対して運転者Ｐの上半身の準備ができていない可能性があるとしてのチェック判定がなされる。続くステップＳ５１では、ステップＳ５０のチェック判定を受けて、制動力／駆動力制御部１０６がブレーキ装置ＢＦ，ＢＲの制動力を低減し、減速に伴って重心位置が車体前方にずれることで生じやすくなる後輪ＷＲのリフト（ジャックナイフ）を抑制するための後輪リフト抑制制御が実行される。そして、ステップＳ５２において、メータ装置７の液晶表示７ａやヘルメット７０のスピーカ７２を用いて運転者Ｐへの報知が実行され、ステップＳ４７の判定に進む。
【００８８】
一方、ステップＳ４４で否定判定されるとステップＳ４９に進んで、スポーティブレーキ意思フラグがオンか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ４６に進み、一方、否定判定されるとそのまま一連の制御を終了する。
【００８９】
図１５は、運転者Ｐがリーンウィズ姿勢で旋回走行中の自動二輪車１の正面図である。また、図１６はリーンイン姿勢、図１７はリーンアウト姿勢で旋回走行中の自動二輪車１の正面図である。いずれも車体ロール角θｒｏｌｌは同じ大きさである。
【００９０】
リーンウィズ、リーンイン、リーンアウト姿勢の区別は、図８のフローチャートで説明した着座判定がなされた状態で、ローカル座標系における車体鉛直線ＣＹ（または車体中心線ＣＸ）に対して頭位置ＰＨがどこにあるかによって判定することができる。本実施形態では、車体鉛直線ＣＹから車幅方向左右に離間する距離が所定値Ｔ１（例えば、２０ｃｍ）までであればリーンウィズとし、旋回方向側に所定値Ｔ１を超えて離間していればリーンイン、旋回方向と逆側（外側）に所定値Ｔ１を超えて離間していればリーンアウトと判定する。
【００９１】
図１８は、ハングオフ姿勢で旋回走行中の自動二輪車１ａの正面図である。また、図１９は運転者Ｐがハングオフ姿勢で旋回走行中の自動二輪車１ａの平面図である。ハングオフ姿勢は、比較的高速での旋回走行に適したものとされ、図に示すようなハンドル位置が低くステップ位置が高いスポーツ車両において実行しやすい乗車姿勢である。
【００９２】
ハングオフ姿勢は、尻位置ＰＳをシート２９から車幅方向に大きくずらすと共に、腰を回転させるようにして膝位置を車体前方下方にずらす点に特徴がある。このとき、他方側の膝は燃料タンク２ａの側面に近接配置され、頭位置ＰＨはリーンウィズの判定範囲に収まっているのが規範として理想的である。さらに、燃料タンク２ａの盛り上がりが大きく操向ハンドル４の位置が低い場合には、外側の腕の肘も燃料タンク２ａに接することがある。
【００９３】
図２０は、主に旋回走行時の姿勢判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。制御装置１００には、旋回時姿勢判定部１０７と、慣性センサ３１および車速センサ３８の出力信号に基づいて旋回走行中であるか否かを判定する旋回判定部１０８と、所定の旋回時姿勢に近づけるトレーニングを行うためのトレーニングモード実行部１０９とが含まれる。トレーニングモード実行部１０９は、所定の乗車姿勢の達成度に応じてヘッドマウントディスプレイ７１やスピーカ７２を駆動して運転者Ｐに報知を行うように構成されている。
【００９４】
制御装置１００には、頭部センサ８０、腰部センサ８５、慣性センサ３１、ハンドル部センサ６０、リーンウィズトレーニングモードスイッチ３３およびハングオフトレーニングモードスイッチ３４の出力信号が入力される。
【００９５】
図２１は、旋回時姿勢判定制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ６０では身体位置が検出され、ステップＳ６１では慣性センサ３１によって車体ロール角θｒｏｌｌが検出される。ステップＳ６２では、車体ロール角θｒｏｌｌが閾値を超えているか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ６３で旋回中判定がなされる。なお、旋回中であるか否かの判定は、慣性センサ３１によって検知されるヨーレートや、ハンドル位置センサ６０によって検出されるハンドル操舵角に基づいて実行してもよい。
【００９６】
続くステップＳ６４では、尻位置ＰＳが車体平面視で車体鉛直線周辺にあるか否かが判定される。本実施形態において、この判定は、車体中心線ＣＸ（図１９参照）から車幅方向に距離Ｔ２以内にあるか否かによって実行される。ステップＳ６４で肯定判定されると、ステップＳ６５において尻位置センター寄り判定がされて、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６６では、頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸ周辺にあるか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ６７でリーンウィズ判定がなされてＥに進む。
【００９７】
一方、ステップＳ６６で否定判定されると、ステップＳ７０に進んで、頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸより旋回方向側にあるか否かが判定される。ステップＳ７０で肯定判定されると、ステップＳ７１でリーンイン判定がなされてＥに進む。一方、ステップＳ７０で否定判定されると、ステップＳ７２でリーンアウト判定がなされてＥに進む。
【００９８】
そして、ステップＳ６２で否定判定される、すなわち、車体ロール角θｒｏｌｌが閾値以下である場合は、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８では、尻位置ＰＳが車体中心線ＣＸから車幅方向に所定値以上離間しているか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ６９に進む。ステップＳ６９では、まだ旋回中ではないがハングオフの準備動作として尻位置ＰＳが移動されたとして、コーナー接近判定がなされて一連の制御を終了する。なお、ステップＳ６８で否定判定されると、そのまま一連の制御を終了する。
【００９９】
また、ステップＳ６４で否定判定される、すなわち、旋回中判定がなされた状態で尻位置ＰＳが車体中心線ＣＸ周辺にないと判定されると、Ｄに進む。なお、コーナー接近判定がなされることでオンとなるフラグは、尻位置ＰＳが車体中心線ＣＸの周辺に戻ったり、ステップＳ６３の旋回中判定がなされたりすることでオフに切り替えることができる。
【０１００】
なお、リーンイン姿勢は、砂が浮いた路面など、摩擦係数の低い路面に適した乗車姿勢とされる。このため、リーンイン判定がなされた場合は、運転者Ｐが路面状況に対応して乗車姿勢を変えたものとしてＴＣＳ３２が作動しやすくなるように設定してもよい。
【０１０１】
図２２は、ハングオフ判定制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図２１のステップＳ６４で否定判定されたことを受けて開始される。ステップＳ８０では、尻位置ＰＳが車体平面視で車体中心線ＣＸより旋回方向側にあるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ８１に進む。ステップＳ８１では、尻位置イン側判定がなされてステップＳ８２に進む。ステップＳ８２では、頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸの周辺にあるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ８３に進んでハングオフ判定がされ、Ｅに進む。
【０１０２】
ステップＳ８２で否定判定されると、ステップＳ８４に進んで、頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸより旋回方向側にあるか否かが判定される。ステップＳ８４で肯定判定されると、ステップＳ８５において、通常のハングオフより動作の大きい大ハングオフ判定がなされてＥに進む。一方、ステップＳ８４で否定判定されると、ステップＳ８６において、尻位置ＰＳを旋回方向側に大きく移動させながら、頭位置ＰＨが旋回方向の逆側に残った不自然な姿勢である可能性があるとしてのチェック判定がなされてＥに進む。
【０１０３】
また、ステップＳ８０で否定判定されると、ステップＳ８７において尻位置アウト側判定がなされる。続くステップＳ８８では、頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸより外側（旋回方向側の逆側）にあるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ８９に進んで、通常のリーンアウトより動作の大きい大リーンアウト判定がなされてＥに進む。なお、車速がごく低速（例えば、６〜１０ｋｍ／ｈ）の状態で大リーンアウト判定がなされた場合は、運転者ＰがＵターンを試みているとして、車速を一定に保つ制御を実行してもよい。一方、ステップＳ８８で否定判定されると、ステップＳ９０において、尻位置ＰＳを外側に移動させつつ、頭位置ＰＨは車体中心線ＣＸ周辺に残った不自然な姿勢である可能性があるとしてのチェック判定がなされてＥに進む。
【０１０４】
図２３は、旋回走行中の運転者Ｐの目線を示す自動二輪車１の斜視図である。また、図２４は旋回走行中の運転者Ｐの視界を示す説明図である。旋回走行中は、その乗車姿勢にかかわらず、視線Ｓを車体のすぐ近くの路面ではなく、コーナーの出口方向を見るのが好ましいとされる。本実施形態に係る運転者姿勢検出装置では、ヘルメット７０に設けられた上側頭部センサ８０ｃおよび左右一対の下側頭部センサ８０Ｌ，８０Ｒによってヘルメット７０の指向方向を検出することができる。これにより、ヘルメット７０の指向方向とほぼ同義となる運転者Ｐの目線Ｓを推測検知して、運転者Ｐが旋回走行中に理想的な方向に目線Ｓを向けているか否かを判定することができる。
【０１０５】
図２４の（ａ）に示すように、旋回走行中であっても、路面に対して首を左右に傾けず、左右の目の高さを水平に保つほうがより広い視界が得られる。これに対し、（ｂ）のように、旋回方向に合わせて首を傾けてしまうと、路面に対して視界が傾いてコーナーの出口が見えにくくなる可能性がある。本実施形態では、旋回走行中の頭の傾きが理想的でない場合に、ヘルメット７０のシールド７４上部に設けられたインジケータ７４のほか、ヘッドマウントディスプレイ７１やスピーカ７２によって乗員に報知できるように構成されている。なお、インジケータ７４は、理想的な視線であればグリーンに点灯し、頭が傾いている場合はオレンジに点灯または点滅する等の設定が可能である。
【０１０６】
図２５は、主に水平目線判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。制御装置１００には、頭位置ＰＨが傾いていないか否か、換言すれば、両目の高さが水平か否かを判定する旋回中目線判定部１１０と、ヘルメット７０が所定値を超えて傾いている場合に、ヘッドマウントディスプレイ７１やスピーカ７２を駆動して運転者Ｐに報知を行う報知制御部１１１とが含まれる。制御装置１００には、頭部センサ８０、慣性センサ３１および車速センサ３８の出力信号が入力される。
【０１０７】
図２６は、旋回中目線判定制御の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、頭部センサ８０ｃ，８０Ｌ，８０Ｒの出力信号に基づいて、ローカル座標系における車体正面視での両目高さの傾きが検出される。ステップＳ１０１では、自動二輪車１を外から見た際（水平な路面から見た際）の両目高さの傾きが水平か否か（例えば、傾きが２０度より小さい）が判定され、肯定判定されると、ステップＳ１０２で目線水平判定がなされる。一方、ステップＳ１０１ｄで否定判定されると、ステップＳ８で目線非水平判定がなされて、ステップＳ１０３に進む。
【０１０８】
続くステップＳ１０３では、車体前後方向に対する目線の左右傾きが検出され、ステップＳ１０４では、車速および車体ロール角θｒｏｌｌが検出される。ステップＳ１０５では、車体ロール角θｒｏｌｌが閾値より大きいか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、車速ｖおよび車体ロール角θｒｏｌｌの値を用いて、走行中のコーナーの旋回半径ｒ（r=arktanθ*v^2）が算出される。
【０１０９】
そして、ステップＳ１０７では、目線の左右傾きと旋回半径ｒの値に基づいて旋回要求度判定がなされる。この旋回要求度判定は、例えば、所定の旋回半径ｒにおける標準的な目線の左右傾きを予め定めておき、この標準傾きと現在傾きとを比較して、現在傾きの方が大きい場合は旋回要求度が高いと設定することができる。この判定によれば、例えば、運転者Ｐの旋回要求度が高い場合に、より車両の旋回能力を引き出しやすいライディングフォームやスロットル操作やブレーキ操作をヘッドマウントディスプレイ７１やスピーカ７１によってアドバイスすることが可能となる。
【０１１０】
一方、ステップＳ１０５で否定判定されると、ステップＳ１０９に進んで、目線の左右傾きが閾値より大きいか否かが判定される。そして、ステップＳ１０９で肯定判定されると、ステップＳ１１０でわき見判定がなされて一連の制御を終了する。なお、ステップＳ１０９で否定判定されるとそのまま一連の制御を終了する。
【０１１１】
図２７は、リーンウィズトレーニング制御の手順を示すフローチャートである。リーンウィズトレーニング制御は、運転者Ｐがリーンウィズの乗車姿勢をより理想的にできるようにするため、任意のスイッチ操作により開始される制御である。
【０１１２】
ステップＳ１２０では、リーンウィズトレーニングモードスイッチ３３がオンにされ、ステップＳ１２１では、旋回中判定フラグがオンになっているか否かが判定される。ステップＳ１２１で肯定判定されると、ステップＳ１２２に進んで、リーンウィズ判定フラグがオンになっているか否かが判定される。
【０１１３】
ステップＳ１２２で肯定判定されると、ステップＳ１２３に進んで目線水平判定フラグがオンであるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１２４において「フォームＯＫ」の報知がなされて一連の制御を終了する。また、ステップＳ１２３で否定判定されるとステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０では、リーンウィズ判定がされて頭位置ＰＨが車体平面視で車体中心線ＣＸの周辺にあるものの、両目の高さが傾いている可能性があるとしてのチェック判定がなされる。続くステップＳ１３１では、「目線を水平に」との報知がなされて一連の制御を終了する。
【０１１４】
一方、ステップＳ１２２で否定判定されるとステップＳ１２５に進み、リーンウィズトレーニングモードだがリーンウィズ判定フラグがオンになっていないとするチェック判定がなされる。次に、ステップＳ１２６では、尻位置センター判定フラグがオンになっているか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１２７に進む。
【０１１５】
ステップＳ１２７では、リーンイン判定フラグがオンか、または、リーンアウト判定フラグがオンであるか否かが判定される。ステップＳ１２７で肯定判定されるとステップＳ１２８に進んで、理想的でない頭位置ＰＨに関する運転者Ｐへの報知が行われて、ステップＳ１２３に進む。
【０１１６】
ステップＳ１２８の報知は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ７１の表示やスピーカ７２による「頭の位置をあと５センチ左に」等の音声によって実行することができる。なお、ステップＳ１２６で否定判定されると、ステップ１２９において、理想的でない尻位置ＰＳに関する運転者Ｐへの報知が行われて、ステップ１２３に進む。
【０１１７】
上記したようなリーンウィズトレーニング制御によれば、運転者Ｐがより理想的なリーンウィズの姿勢をスムーズに習得することができ、きれいなライディングフォームで格好よく運転することが可能となる。なお、各ステップにおける運転者Ｐへの報知は、旋回中に行うだけでなく、コーナーを立ち上がって旋回が終了した時点で実行するようにしてもよい。なお、上記ではリーンウィズ姿勢の場合を説明したが、リーンイン姿勢およびリーンアウト姿勢のトレーニングモードを設定してもよい。
【０１１８】
図２８は、ハングオフトレーニング制御の手順を示すフローチャートである。ハングオフトレーニング制御は、運転者Ｐがハングオフの乗車姿勢をより理想的にできるようにするため、任意のスイッチ操作により開始される制御である。
【０１１９】
ステップＳ１４０では、ハングオフトレーニングモードスイッチ３４がオンにされ、ステップＳ１４１では、旋回中判定フラグがオンになっているか否かが判定される。ステップＳ１４１で肯定判定されると、ステップＳ１４２に進んで、ハングオフ判定フラグがオンになっているか否かが判定される。
【０１２０】
ステップＳ１４２で肯定判定されると、ステップＳ１４３に進んで、コーナー接近推定フラグがオン（図２１のステップＳ６９に基づく）か否かが判定される。ステップＳ１４３で肯定判定されると、旋回走行に備えて尻位置ＰＳをずらす予備動作があると判定がされ、ステップＳ１４６に進む。一方、ステップＳ１４３で否定判定されると、予備動作がないと判定されてステップＳ１４６に進む。
【０１２１】
ステップＳ１４６では、尻位置ＰＳが車体側方に移動したか否かが判定される。ステップＳ１４６で肯定判定されると、ステップＳ１４９に進んで、旋回方向の膝位置が車体前方下方に移動したか否かが判定される。ステップＳ１４９で肯定判定されると、ステップＳ１５０に進んで、旋回方向と逆側の膝が燃料タンクに接しているか否かがが判定される。そして、ステップＳ１５０で肯定判定されると、ステップＳ１５１に進んで、「理想的なハングオフ姿勢です」等のハングオフＯＫの報知がなされて、一連の制御を終了する。
【０１２２】
一方、ステップＳ１４６で否定判定される、すなわち、尻位置ＰＳが車体側方の理想的位置に移動していない場合には、ステップＳ１４７でチェック判定がなされ、ステップＳ１４８において、「腰の位置をあと１０センチ右に」等の尻位置ＰＳに関する報知が行われて、一連の制御を終了する。
【０１２３】
また、ステップＳ１４９で否定判定される、すなわち、膝位置が車体前方下方の理想的位置に移動していない場合には、ステップＳ１５２でチェック判定がなされ、ステップＳ１５３において、「膝の位置をあと１０センチ前かつ１０センチ下に」等の膝位置に関する報知が行われて、一連の制御を終了する。さらに、ステップＳ１５０で否定判定される、すなわち、外側の膝位置が燃料タンクに接していない場合には、ステップＳ１４７でチェック判定がなされ、ステップＳ１５３において、「外側の膝で燃料タンクを押さえましょう」等の膝位置に関する報知が行われて、一連の制御を終了する。
【０１２４】
図２９は、車体各部に配設された圧電センサの構成を示す自動二輪車の平面図である。本願発明に係る運転者姿勢検出装置は、主に無線通信器５０，５１と運転者Ｐの身体に取り付けた身体位置センサによって運転者Ｐの身体のそれぞれの位置を検出することで、乗車姿勢の判定やアドバイスを実行可能とするものであるが、車体の各部に設けた圧電センサの情報を加えることで、乗車姿勢の検出精度をさらに高めることが可能となる。
【０１２５】
この図では、まず、トップブリッジ３７の下方には、前輪ＷＦの揺動軸となるステムシャフト３９の揺動角度を検出する操舵角センサ３８が設けられている。この操舵角センサ３８は、ハンドルスイッチ部センサ６０によって操舵角を検出することに替えて、ステムシャフト３９の回動角度を直接検出することで操舵角を検出することができる。
【０１２６】
そして、左右のハンドルグリップ３７にはハンドルグリップ３７を車体後方から押圧する力を検出するハンドルグリップ荷重センサ６３が設けられる。また、燃料タンク２の左右には、燃料タンク２の側壁を太ももや膝で押圧する力を検出する燃料タンク荷重センサ６５が設けられ、左右の足乗せステップ４１には、足乗せステップ４１を上方から押圧する力を検出するステップ荷重センサ６４が設けられ、さらに、シート２９には、シートの各部を臀部で押圧する力を検出するシート荷重センサ６２が設けられる。
【０１２７】
図３０は、身体位置センサおよび圧電センサを用いた各種判定を行う際の運転者姿勢検出装置の構成を示す制御ブロック図である。制御装置１００には、前記した乗車姿勢判定部１０４、リーンウィズトレーニング部１１０、ハングオフトレーニング部１１１のほか、セルフステア判定部１１２、オフロード走行判定部１１３、疲労判定部１１４、転倒判定部１１５、取り回し判定部１１６、コーナー接近判定部１１７、アドバイス報知部１１８および挙動制御部１１９を含むことができる。
【０１２８】
アドバイス報知部１１８は、報知手段Ｄを駆動して運転者Ｐに各種の情報をアドバイスできるように構成されている。報知手段Ｄは、前記したスピーカ７２、ヘッドマウントディスプレイ７１のほか、メータインジケータ、ヘッドアップディスプレイ、主にバイブレータの振動によって報知を行うハプティックデバイス等を含むことができる。
【０１２９】
この制御装置１００によれば、例えば、理想的なハングオフ姿勢の条件に、燃料タンク荷重、シート荷重およびステップ荷重を加えることで、ハングオフトレーニングモードの効果をより一層高めることができる。また、リーンウィズトレーニング部１１０は、理想的なリーンウィズ姿勢ができているか否かの判定に、燃料タンク荷重センサ６５によって、しっかりニーグリップができているか否かを考慮することができる。
【０１３０】
また、セルフステア判定部１１２では、車体ロール角θｒｏｌｌのロール方向の回転速度であるロールレートが閾値以上になった後で、車体ロール角θｒｏｌｌが閾値以上になることを検出し、次に、ロール角が閾値以上となった時点からタイマを作動させて、操舵角θｓｔｒが旋回内側に回動し始めるタイミングと回動速度θｓｔｒとを求め、ロール角に応じた理想的な操舵角θｓｔｒのタイミングおよび回動速度θｓｔｒとを比較することで、運転者Ｐのセルフステア習熟度を判定することができる。このとき、肩部センサ８２、肘部センサ８３および手首部センサ８４の出力信号に基づいて、腕が伸びきっていないかを考慮したり、ハンドルグリップ荷重センサ６３によって車両なりのセルフステアを運転者Ｐが邪魔していないか等を判定することができる。また、コーナー進入時の逆操舵操作が過剰でないか、逆操舵のタイミングが適切か否かを判定することもできる。
【０１３１】
また、オフロード走行判定部１１３では、膝部センサ８６および足首部センサ８７の出力信号に基づいて、旋回中に旋回方向の足が閾値より大きく車体前方に出されていることを検出することでオフロード走行をしていると判定することができる。このオフロード走行判定は、後輪ＷＲのスリップ率を考慮することでさらに精度を高めることができる。
【０１３２】
また、オフロード走行判定部１１３は、フロントフォーク１３およびリヤクッション１９の伸縮変動量の振幅や長さが所定値を超えることでオフロード走行をしていると判定することができる。このオフロード判定がなされた場合には、減衰力やプリロード量を自動制御可能なフロントフォーク１３およびリヤクッション１９をオフロード走行に合わせて自動セッティングすることが可能となる。
【０１３３】
また、疲労判定部１１４は、車速が閾値を超え、かつ旋回中判定が出ていない場合に、頭部の下方傾斜角が一定時間以上大きな値となっているとき、または、頭部が車体前後に一定時間以上揺動を続けていて、前方下方に傾斜する際の速度より通常位置に戻る速度の方が速い場合に、運転者Ｐが疲労している等の頭部揺動状態から判定することができる。各判定部は、必要に応じてアドバイス報知部１１８に報知手段Ｄを駆動させて運転者Ｐに報知することが可能である。
【０１３４】
また、転倒判定部１１５は、車体ロール角が所定値より大きく、非乗車判定がなされている場合に、車両が転倒状態にあると判定することができる。これにより、例えば、運転者Ｐが車両を降りて不安定な路面でスタンドをかけ、車両から離れている間に車両が倒れた場合等でも、運転者Ｐにこれを報知することが可能となる。
【０１３５】
また、取り回し判定部１１６は、車速が所定値より小さく、非乗車判定がなされており、かつ運転者Ｐの手がハンドルグリップ３７やグラブバー２７の近傍にある場合に、運転者Ｐが車両を降りて取り回しをしている状態であると判定することができる。
さらに、制御装置１００の各判定部の判定情報は、その情報に応じた車両の挙動制御に用いることもできる。挙動制御部１１９は、挙動制御手段Ｍを駆動して各種の運転補助を実行できるように構成されている。挙動制御手段Ｍは、アクティブステアリング、電子制御サスペンション、電子制御ブレーキや駆動力出力制御装置からなる制動力／駆動力制御手段等を含み、運転者の状況に応じた運転補助を実行することが可能とされる。
【０１３６】
なお、自動二輪車の形態、無線通信器の構造や形態、無線通信器の数や配設箇所、身体位置センサの構造や形態、身体位置センサの数や配設箇所、各種の判定閾値、ヘルメットの形態等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、制御装置１００は、車両１の車速が所定値以上で、かつ運転者Ｐの頭位置ＰＨが車体平面視で着座判定範囲Ｅ内に位置することを検出することで、運転者Ｐが乗車姿勢にあると判定してもよい。また、制御装置１００が、運転者Ｐが着座する前のヘルメット位置を定期的に測位して運転者Ｐの身長を学習または推定したり、非旋回状態でのヘルメット位置を定期的に測位して運転者Ｐの座高を学習または推定することで、運転者Ｐの乗車姿勢を推定するように構成してもよい。本発明に係る運転者姿勢検出装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三／四輪車等の各種車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３７】
１，１ａ…自動二輪車（車両）、２，２ａ…燃料タンク、４，４ａ…操向ハンドル、７…メータ装置、２９，２９ａ…シート、３１…慣性センサ、３２…ＴＣＳ、３３…リーンウィズトレーニングモードスイッチ、３４…ハングオフトレーニングモードスイッチ、３８…車速センサ、４１，４１ａ…足乗せステップ、５０，５１…無線通信器、６０…ハンドル部センサ、７０…ヘルメット、７１…ヘッドマウントディスプレイ（報知手段）、７２…スピーカ（報知手段）、８０…頭部センサ、８２…肩部センサ、８４…手首部センサ、８３…肘部センサ、８５…腰部センサ、８６…膝部センサ、８７…足部センサ、１００…制御装置（身体位置測位制御装置）、１０１…乗車／非乗車判定部、１０２…着座／非着座判定部、１０３…取り回し判定部、１０４…乗車姿勢判定部、１０５…加減速検出部、１０６…制動力／駆動力制御部、Ｂ…車体上下線、Ｄ…報知手段、Ｅ…着座判定範囲、ＣＹ…車体鉛直線、ＣＸ…車体中心線、Ｔ１…頭位置のリーンウィズ判定範囲、Ｔ２…尻位置のハングオフ判定範囲、Ｅ…着座判定範囲、ＡＲ…腕部、ＬＧ…足部、Ｇ…路面、Ｈ…車体水平線、Ｐ…運転者、ＢＦ，ＢＲ…ブレーキ装置、ＰＨ…頭位置、ＰＳ…尻位置（ヒップポイント）、Ｒ…旋回半径、θｕｂｆ…上体傾斜角、θｕｂｆ１…通常姿勢時の上体傾斜角、θｕｂｆ２…前傾時の上体傾斜角、θｕｂｆ３…後傾時の上体傾斜角、θｒｏｌｌ…車体ロール角（バンク角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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