JP2009073492A - 自動二輪車の転倒検出装置および自動二輪車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジンを駆動制御するECU及び車体の傾斜角度に基づいて転倒を検出する転倒センサーを備える。前記転倒センサーを加速度センサーにより構成し、該加速度センサーを前記ECU内に組込む。前記加速度センサーは、車体が非傾斜状態のときに地面に垂直な方向である第1の検出方向の加速度を検出する縦置きセンサーと、前記第1の検出方向と直角な方向である第2の検出方向の加速度を検出する横置きセンサーとを有する。(横置きセンサー出力)÷(縦置きセンサー出力)に基づいて転倒を判断する。
【選択図】 図11
Description
このため、本発明によれば、転倒判断の精度を高めた自動二輪車用転倒検出装置を提供することができる。
先ず、本願発明の前提となる技術と参考技術とを図1〜図10によって説明する。
図1は、1軸加速度センサーを横置き配置したときのセンサー出力の説明図である。(A)は出力波形、(B)は車体が右に角度θだけ傾いた状態の説明図である。
Vc=g・sin70°=0.94gとなる。
(0.94−0.03)g≒g・sin65°
(0.94+0.03)g≒g・sin75°
となる。したがって、A/D変換に基づく角度誤差は70±5°となる。
Vc=g・cos70°=0.34gとなる。
(0.34−0.03)g≒g・cos72°
(0.34+0.03)g≒g・cos68°
となる。したがって、A/D変換に基づく角度誤差は70±2°となる。
この参考例は、1軸(Z軸方向)のセンサー検出のみにより転倒判断を行なうものである。
ステップa1:1軸加速度センサーを縦置き配置した転倒センサーから、又は2軸あるいは3軸加速度センサーの縦置き配置の第1の検出方向であるZ軸方向のセンサーから、出力電圧を検出する。
この参考例は、2軸(Y軸方向及びZ軸方向)の検出センサーからの出力を用いて、上記図3の参考例におけるZ軸センサーのみに基づく転倒判断に加えてY軸センサーに基づく転倒判断条件を付加したものである。これにより、ウィリー走行や急坂走行による車体の傾斜を転倒と区別して判別できる。
ステップb1:2軸加速度センサーを縦置き配置し、検出方向をZ軸(上下方向)及びY軸(左右方向)とする。この加速度センサーの出力電圧をZ軸及びY軸方向について検出する。
この参考例は、2軸又は3軸加速度センサーを用いた場合に、転倒判別するCPUへの入力をDC入力とAC入力の2系統に分けたものである。
ステップc1:2軸加速度センサーを縦置き配置し、検出方向をZ軸(上下方向)及びY軸(左右方向)とする。この加速度センサーの出力電圧をZ軸及びY軸方向について検出する。
この参考例は、加速度センサーの検出電圧のしきい値を変えることにより、加速度センサーの取付誤差による検出精度低下を防止したものである。
−90°のとき:Y=a+Xsin(−90+b)=a−Xcos(b)
0°のとき:Y’=a+Xsin(b)
+90°のとき:Y”=a+Xsin(90+b)=a+Xcos(b)
ただし、Y,Y’,Y”は出力電圧、aはオフセット電圧、Xは感度、bはセンサー傾き(取付誤差確度)を示す。
Y”−Y=2Xcos(b)よりX=(Y”−Y)/2cos(b)
Y’−a=Xsin(b)=(Y”−Y)/{2cos(b)*sin(b)}より
2cos(b)*sin(b)=sin(2b)=(Y”−Y)/(Y’−a)
したがって、b=1/2*sin−1{(Y”−Y)/(Y’−a)}となる。
図7の例は、横置きセンサーにおいて、bが+5°傾いていた場合に、しきい値を±70°から−65°と+75°に変更したものである。縦置きセンサーの場合(2軸加速度センサーの縦置きセンサー(Z軸センサー)の場合)には、Y軸センサーから左右の傾き方向を判別し、左右方向に応じてしきい値を変更可能である。
この参考例は、プリント基板111上の加速度センサー110の取付位置をチェックする際に、予めプリント基板111のセンサー実装位置にシルクによるマーキング108,109を施し、目視又は自動チェックを容易にできるようにしたものである。マーキング108,109は、加速度センサー110の傾き許容範囲や取付角度の目安となる位置に形成する。マーキング形状は、図の(A)(B)に限定されず、角度が概略的に識別できればどのような形状でもよい。
この参考例は、従来問題となっていた転倒センサーのオフセットのばらつきや経時変化及び温度特性等によって検出精度が低下していた問題点に対処して、スピードセンサーを用いて転倒センサーの補正をすることにより、検出精度を向上させたものである。
この参考例は、前述の図4の参考例におけるウィリー等の転倒以外の車体傾斜判断の信頼性をさらに高めたものである。すなわち、図4の参考例では、車体が逆さま又は90°以上反転した状態になったときに、転倒と判定しない場合がある。この参考例は、このような逆さま状態の転倒を確実に判別するものである。
ここで逆さま転倒と判断した場合には、直ちにステップe4に進み燃料ポンプ停止等の転倒制御を行なう。
図11は、本発明の実施形態を示すフローチャートである。また、図12は、この実施形態で用いるtan(タンジェント)の出力データのグラフである。
図13は本発明が適用される小型自動二輪車の外観図である。
エンジン制御ユニット(ECU)47は、この配置例では前面側に突出する下部47bの厚さが上部47aより厚く段差を有する略矩形体形状であって、後面側が矩形平面の取付面47cを形成し、この取付面47cと同一面の左右に耳片158が備わる。各耳片158は、それぞれボルト159により燃料タンク支持用のブラケット60の内面側に溶接固定されたステー160に固定される。ECU47の下部にカプラ161を介してワイヤハーネス72が接続される。
この例は、車体フレーム前部を構成するヘッドパイプ164の後方に左右それぞれ2本ずつ上側パイプフレーム165及び下側パイプフレーム166が溶接固定され、これら4本のパイプフレーム165,166に囲まれた位置にECU47を取付けた構造である。ECU47は、その取付面47cを前面にして耳片158がブラケット167にボルト159で固定される。ブラケット167は、二股の下部がそれぞれ左右の下側パイプフレーム166にボルト168で固定される。ブラケット167はさらにその両側縁部等適当なヵ所を下側パイプフレーム166に溶接固定してもよい。
5:前輪、6:車体フレーム、7:カウリング、8:車体カバー、
9:シート、10:燃料タンク、11:ヘルメットボックス、
12:ブリーザホース、13:キャニスタ、14:パージホース、
15:スロットルワイヤ、16:ブレーキケーブル、17:後輪、
18:ブレーキカムシャフト、19:エンジンユニット、
20:エンジンブラケット、21:下部車体フレーム部材、22:ピボット、
23:ダンパー、24:減速機、25:エアクリーナl、
25a:空気取入用開口、26:防塵カバー、27:スタンド、
28:キックレバー、29:エンジン、30:ダクト、30a:開放端部、
31:軸、32:リンクプレート、33:上端、33a:ダンパー取付孔、
34:後部車体フレーム部材、35:下端、36:ブラケット、
37:シリンダ、38:クランク軸、39:吸気マニホルド、40:吸気管、
41:排気管、42:断熱材、43:フランジ、44:ボルト、
45:整備用カバー、46:水温センサ、47:エンジン制御ユニット、
47a:上部、47b:下部、47c:取付面、
48:スロットルボディ、49:ジョイント、49a:ジョイント端部、
50:インジェクタ、51:サクションピストン、52:ダイヤフラム室、
53:大気通路、54:大気取入口、55:リンク、56:オートチョーク、
57:吸気圧センサ、58:負圧ホース、59:吸気温センサ、
60:ブラケット、61:車体フレーム部材、62:燃料ホース、
62a:固定ホース部、62b:揺動ホース部、63:スティ、
64:オーバーフローパイプ、65:バッテリ、
66:リカバリータンク、72:ワイヤハーネス、74:スロットルバルブ、
86:二次空気導入システム、87:負圧ホース、88:エアホース、
89:水温信号ケーブル、90:ブローバイガスホース、
101:加速度センサー、102:2軸加速度センサー、103:フィルタ、
104:A/D変換器、105:キャパシタ、106:フィルタ、
107:CPU、108,109:マーキング、110:加速度センサー、
111:プリント基板、124:ロールオーバーバルブ、
140:前部車体フレーム部材、145:エルボフレーム、
158:耳片、159:ボルト、160:ステー、161:カプラ、
162:タンデムライダー用足乗せパイプフレーム、
163:サイドスタンド、164:ヘッドパイプ、
165:上側パイプフレーム、166:下側パイプフレーム、
167:ブラケット、168:ボルト、169:電磁ポンプ、
170:フィルタ。
Claims (5)
- エンジンを駆動制御するECU及び車体の傾斜角度に基づいて転倒を検出する転倒センサーを備え、
前記転倒センサーを加速度センサーにより構成し、
該加速度センサーを前記ECU内に組込んだ自動二輪車の転倒検出装置において、
前記加速度センサーは、車体が非傾斜状態のときに地面に垂直な方向である第1の検出方向の加速度を検出する縦置きセンサーと、
前記第1の検出方向と直角な方向である第2の検出方向の加速度を検出する横置きセンサーとを有し、
(横置きセンサー出力)÷(縦置きセンサー出力)に基づいて転倒を判断することを特徴とする自動二輪車の転倒検出装置。 - 請求項1記載の自動二輪車の転倒検出装置において、車体が転倒しているとみなす転倒角度をαとし、前記(横置きセンサー出力)÷(縦置きセンサー出力)の値が1g・tan(−α)より小さい場合と、前記値が1g・tanαより大きい場合とのうち、いずれか一方が所定時間以上続いたときに転倒と判断することを特徴とする自動二輪車の転倒検出装置。
- 請求項2記載の自動二輪車の転倒検出装置において、前記転倒の判断は、前記縦置きセンサーの検出出力に基づいて車体の傾斜角度が90°以内であると判別された場合に行われることを特徴とする自動二輪車の転倒検出装置。
- 請求項2記載の自動二輪車の転倒検出装置において、前記転倒角度を、前記加速度センサーの取付角度に基づいて変更することを特徴とする自動二輪車の転倒検出装置。
- 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の転倒検出装置を搭載した自動二輪車。
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