CN110001829A - 检测装置及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适当地获取小型车辆的行进目标的信息，该行进目标也包括除当前的行进方向以外的内容。检测装置50具有：获取部54，其获取与小型车辆10的周围环境相关的环境信息；输出部，其将环境信息输出至小型车辆10的控制装置40；及安装部56，其安装于小型车辆10的搭乘者H，以保持获取部54及输出部。

Description

检测装置及控制系统
技术领域
本发明涉及一种检测装置及控制系统。
背景技术
近年来，实现了自动控制自行车等小型车辆的组件的技术。例如，专利文献1中记载了，根据传感器装置的检测结果自动控制悬架，该传感器装置配置为根据自行车的转向的动作而转动。另外，作为传感器装置的例子，专利文献1中记载了超声波传感器、红外线传感器、及雷达传感器。另外，作为传感器装置的安装部位的例子，专利文献1中记载了自行车的车把、车叉、及安装于车叉的挡泥板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2016/0339990说明书
如专利文献1所示，当传感器装置安装于小型车辆的车把、车叉、及安装于车叉的挡泥板时，其只能获取小型车辆的行进方向所限定的范围内的信息。因此，当在例如折返的拐角或坡度急剧变化的地方行驶等情况下，当小型车辆的行进方向急剧变化时，可能不能适当地获得行进方向变化后的目标的位置的信息。
发明内容
本发明用于解决上述课题，其目的在于提供一种能够适当地获得小型车辆的行进目标的信息的检测装置及控制系统，该信息也包括除当前的行进方向以外的内容。
为了解决上述课题，实现目的，关于本公开的第一方式的检测装置具备：获取部，其获取与小型车辆的周围环境相关的环境信息；输出部，其将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置；及安装部，其安装于所述小型车辆的搭乘者，以保持所述获取部及所述输出部。
根据第一方式，能够获取小型车辆的行进目标的信息，该信息也包括除当前的行进方向以外的内容，因此，能够提供一种可以应对如折返的拐角或坡度急剧变化的检测装置。即，根据第一方式，当在折返的拐角或坡度急剧变化的地方行驶等情况下，即使当小型车辆的行进方向急剧变化时，也能够适当地获取小型车辆的行进目标的信息。
作为本公开的第二方式的检测装置，相对于第一方式的检测装置，安装部构成为安装于所述搭乘者所佩戴的安全帽及护目镜中的一者。
根据第二方式，能够获得搭乘者的视线前方的环境信息。
为了解决上述课题，实现目的，本公开的第三方式的检测装置具备：获取部，其获取与小型车辆的周围环境相关的环境信息；输出部，其将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置；控制部，其控制所述获取部，以根据所述小型车辆的搭乘者的视线及头部的移动中的至少一者来变更获取的所述周围环境的范围；及安装部，其安装于所述小型车辆的车架。
根据第三方式，能够提供一种可以应对如折返的拐角或坡度急剧变化的检测装置。
作为本公开的第四方式的检测装置，相对于第一方式至第三方式中任一方式的检测装置，获取部构成为，通过接收由所述周围环境的检测对象物反射的频率大于或等于30GHz的电磁波，从而获取所述环境信息。
根据第四方式，能够提供一种可以应对如折返的拐角或坡度急剧变化的检测装置。
作为本公开的第五方式的检测装置，相对于第四方式的检测装置，所述获取部构成为，向所述周围环境输出电磁波，并接收所输出的所述电磁波的来自所述检测对象物的反射波作为由所述检测对象物反射的电磁波。
根据第五方式，能够减轻对于获取的环境信息的处理负担，因此有利于降低功耗。
作为本公开的第六方式的检测装置，相对于第一方式至第五方式中任一方式的检测装置，所述输出部构成为，通过无线通信将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置。
根据第六方式，无需电线，因此能够便于收回等。
作为本公开的第七方式的检测装置，相对于第一方式至第六方式中任一方式的检测装置，所述小型车辆构成为，包括跨骑式车辆。
根据第七方式，能够提供一种可以应对如折返的拐角或坡度急剧变化的检测装置。
作为本公开的第八方式的检测装置，相对于第七方式的检测装置，所述跨骑式车辆构成为，包括人力驱动车。
根据第八方式，能够提供一种可以应对如折返的拐角或坡度急剧变化的检测装置。
为了解决上述课题，实现目的，本公开的第九方式的控制系统具备：第一方式至第八方式中任一方式的检测装置；及所述小型车辆的控制装置。
根据第九方式，能够进行可应对如折返的拐角或坡度急剧变化的控制。
作为本公开的第十方式的控制系统，相对于第九方式的控制系统，所述控制装置构成为包括受理部，该受理部通过无线通信受理来自所述输出部的所述环境信息。
根据第十方式，无需电线，因此能够便于收回等。
作为本公开的第十一方式的控制系统，相对于第九方式或第十方式的控制系统，所述控制装置构成为，基于所述环境信息，控制下述装置中的至少一者：所述小型车辆的变速装置、所述小型车辆的悬架、所述小型车辆的可调座杆、辅助所述小型车辆的行驶的行驶補助装置、及所述小型车辆的制动装置。
根据第十一方式，能够根据行驶的环境控制各种组件，因此能够舒适地乘车。
作为本公开的第十二方式的控制系统，相对于第九方式至第十一方式中任一方式的控制系统，进一步具备通知装置，所述控制装置构成为，基于所述环境信息控制所述通知装置。
根据第十二方式，能够提高搭乘者安全乘车的可能性。
作为本公开的第十三方式的控制系统，相对于第十二方式的控制系统，所述通知装置包括码表、护目镜、智能手机、平板设备、智能手表、个人电脑、车灯、及扬声器中的至少一者。
根据第十三方式，能够提高搭乘者安全乘车的可能性。
作为本公开的第十四方式的控制系统，相对于第十二方式或第十三方式的控制系统，所述通知装置构成为，输出声音、光、及振动中的至少一者。
根据第十四方式，能够提高搭乘者安全乘车的可能性。
发明效果
根据本发明，即使当小型车辆的行进方向急剧变化时，也能够适当地获取小型车辆的行进目标的信息。
附图说明
图1为关于第一实施方式的小型车辆的示意性的正视图；
图2为对本实施方式的控制装置及检测装置的功能进行说明的框图；
图3为对环境信息的获取进行说明的模式图；
图4为对电磁波的接收进行说明的图表；
图5为对检测装置的动作流程进行说明的流程图；
图6为对控制装置的动作流程进行说明的流程图；
图7为表示小型车辆在折返拐角行驶的例子的图；
图8为表示小型车辆在坡度急剧变化地方行驶的例子的图；
图9为表示小型车辆在坡度急剧变化地方行驶的例子的图；
图10为第二实施方式的小型车辆的示意性正视图；
图11为对关于第二实施方式的检测装置的功能进行说明的框图。
具体实施方式
下面，参照所附附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明不限定于该实施方式，另外，当具有多种实施方式时，也包括组合各实施方式而构成的方式。
(第一实施方式)
(小型车辆的整体结构)
图1为关于第一实施方式的小型车辆的示意性的正视图。如图1所示，第一实施方式的小型车辆10为搭乘者H所搭乘的车辆。在本实施方式中，搭乘者H驾驶小型车辆10。小型车辆10为自行车即人力驱动车，其具有主体部11、前轮14、后轮16、车座17、车把18、曲柄20、链轮24、链条26、电池28、组件30、感测部32、及控制装置40。另外，本实施方式的检测装置50安装于搭乘者H。另外，通知装置60安装于搭乘者H。控制装置40、检测装置50、及通知装置60构成本实施方式的控制系统62。
本实施方式中的小型车辆10是通过搭乘者H的人力的驱动力而运行的人力驱动车，但不限定于此，也可以为汽车。更详细而言，小型车辆10为电动或非电动的车辆，可以为具有用作动力源的内燃机的车辆。另外，小型车辆10的车轮数量任意。其中，当小型车辆10为具有用作使车轮旋转的动力源的内燃机的车辆时，小型车辆10中不包括具备四个车轮或多于四个车轮的车辆。另外，当小型车辆10为电动车辆时，小型车辆10中不包括在公共道路上行驶需要驾驶证的、具备四个车轮或多于四个车轮的车辆。即，若小型车辆10例如为双轮车，则可以为具有内燃机的车辆。另外，若小型车辆10需要驾驶证以在公共道路上行驶，则可以为电动四轮车。另外，在本实施方式中，虽然小型车辆10的尺寸小于四轮客车，但其尺寸任意。另外，小型车辆10也可以为跨骑式车辆。跨骑式车辆是指搭乘者H横跨而搭乘的车辆，例如，包括人力驱动车、自动双轮车·自动三轮车，ATV(All Terrain Vehicle；全地形车辆)、雪地摩托车等。
主体部11包括车架12及车叉13。车架12具有头管12A、座管12B、上管12C、连杆12D、第一摆臂12E、及第二摆臂12F。头管12A可旋转地支撑车把18及车叉13。车叉13支撑前轮14。上管12C连接头管12A和座管12B。连杆12D可旋转地支撑于座管12B及上管12C，并连接后述的悬架30D和第一摆臂12E。第一摆臂12E经由连杆12D与悬架30D连接。第二摆臂12F(后下叉)可旋转地支撑于第一摆臂12E及座管12B。
前轮14具有车轮14A及花鼓14B。前轮14以能够相对于车架12旋转的状态支撑于车叉13。后轮16具有车轮16A及花鼓16B。后轮16以能够旋转的状态支撑于第一摆臂12E。
车座17经由后述的可调座杆30F与座管12B连接，使搭乘者H能够乘坐。车把18与头管12A连接，以能够通过由搭乘者H握持进行转向操作，从而变更前轮14的行进方向。
曲柄20包括曲柄轴20A、右曲柄20B、及左曲柄(省略图示)。曲柄轴20A以能够相对于车架12旋转的状态与车架12连接。右曲柄20B及左曲柄与曲柄轴20A结合。链轮24包括前链轮24A及后链轮24B。前链轮24A与右曲柄20B结合。后链轮24B与后轮16的车轮16A结合。链条26卷挂于前链轮24A及后链轮24B。
曲柄20通过搭乘者H施加给小型车辆10的人力驱动力而旋转。前链轮24A与曲柄20一同旋转，该旋转通过链条26传递给后链轮24B。由此，后链轮24B及后轮16的车轮16A旋转。需要说明的是，人力驱动力包括小型车辆10的动力及曲柄20的转矩。
电池28为安装于车架12的供电源，向组件30及控制装置40供给电力。
组件30是安装于小型车辆10，并通过控制装置40的控制而动作产生变化的装置。组件30通过动作产生变化而使小型车辆10的工作状况变化。在本实施方式中，组件30包括行驶補助装置30A、变速装置30B、悬架30C、30D、转向阻尼器30E、可调座杆30F、几何形状变换器30G、制动装置30H、及气压调整装置30I、30J。但是，如果组件30为通过控制装置40的控制而动作产生变化，从而使小型车辆10的工作状况变化的装置，则也可以包括除此之外的装置。另外，小型车辆10不一定必须包括全部上述各组件30，至少具有上述各组件30中的一个即可。另外，控制装置40控制各组件30中的至少一个即可。需要说明的是，虽然组件30通过控制装置40的控制而自动地使动作变化，但也可以通过搭乘者H向控制装置40输入变更组件30的动作的指令，从而使动作变化。
行驶補助装置30A包括辅助马达(省略图示)，通过辅助马达辅助曲柄20的旋转。辅助马达的一个例子是电动马达。辅助马达的旋转经由减速器(省略图示)传递至前链轮24A。行驶補助装置30A通过控制装置40的控制而使辅助马达的输出变化，从而使辅助曲柄20的旋转的力，即，小型车辆10的动作状况变化。
变速装置30B为设于后轮16的花鼓16B的内装变速器，其使输入后链轮24B的旋转变速并传递至车轮16A。变速装置30B通过控制装置40的控制而改变内置齿轮(省略图示)的连结状态，由此改变小型车辆10的变速比，即改变动作状况。其中，变速装置30B不限定于内装变速器，也可以为外装变速器。在该情况下，设有直径不同的多个链轮24，变速装置30B通过变更卷挂链条26的链轮24而切换小型车辆10的变速比。
悬架30C为前悬架，该前悬架设于车叉13，支撑前轮14相对于车叉13的位置，并使该位置可变。悬架30C包括弹性体(省略图示)，通过将施加给前轮14的冲击转换为弹性能而吸收冲击。弹性体的例子有弹簧、空气、油、及封入包括磁性流体等流体的气缸。悬架30C通过控制装置40的控制，而使内置弹性体的状态，即小型车辆10的动作状况变化。例如，若控制装置40进行控制以实现锁定，则悬架30C在固定状态下支撑前轮14相对于车叉13的位置。另外，若控制装置40进行控制以调整运动，则悬架30C使行程长度，即工作量变化。另外，若控制装置40进行控制以调整缓冲，则悬架30C使冲击的衰减率变化。
悬架30D为后悬架，其设于上管12C和连杆12D之间，支撑后轮16相对于上管12C的位置，并使该位置可变。悬架30D包括弹性体(省略图示)，通过将施加给后轮16的冲击转换为弹性能而吸收冲击。悬架30D所包括的弹性体的种类与悬架30C的弹性体相同。另外，控制装置40对悬架30D的控制内容也与悬架30C的控制内容相同。
转向阻尼器30E为安装在头管12A和车把18之间的阻尼器，用于衰减传递给车把18的振动。转向阻尼器30E通过控制装置40的控制而使振动的衰减率，即小型车辆10的动作状况变化。
可调座杆30F以相对于座管12B的位置能够变化的方式支撑于座管12B。另外，车座17安装于可调座杆30F的前端。因此，通过可调座杆30F相对于座管12B的位置变化，从而实现车座17相对于座管12B的位置变化。可调座杆30F通过控制装置40的控制而使车座17相对于座管12B的位置，即小型车辆10的动作状况变化。
几何形状变换器30G通过控制装置40的控制而使车架12的几何形状，即小型车辆10的动作状况变化。在本实施方式中，几何形状变换器30G设于头管12A。几何形状变换器30G使头管12A的长度变化。通过使头管12A的长度变化而使车把18的高度变换。但是，几何形状变换器30G通过控制装置40的控制而使主体部11的几何形状变化即可，不限定于改变头管12A的长度。
制动装置30H为刹车装置，其通过握持分别安装于前轮14的花鼓14B及后轮16的花鼓16B的旋转体RT而使前轮14及后轮16的旋转停止。在本实施方式中，旋转体RT为盘式刹车转子，制动装置30H为盘式刹车卡钳。制动装置30H通过控制装置40的控制而使停止前轮14及后轮16的旋转的制动力，即小型车辆10的动作状况变化。但是，制动装置30H为停止前轮14及后轮16的旋转的装置即可，不限定于上述构造。
气压调整装置30I通过控制装置40的控制而使前轮14的轮胎的气压，即小型车辆10的动作状况变化。例如，气压调整装置30I为安装于前轮14的轮胎阀的阀门及气罐。气压调整装置30I通过控制装置40的控制而打开或关闭阀门，从而更换前轮14的轮胎内的空气和气罐的空气，进而改变前轮14的气压。其中，气压调整装置30I只要为使前轮14的气压变化的装置即可，不限定于这样的构造。
气压调整装置30J通过控制装置40的控制而使后轮16的轮胎的气压，即小型车辆10的动作状况变化。气压调整装置30J的构造及气压的控制方法与气压调整装置30I相同。
这样一来，组件30通过控制装置40的控制而改变动作，从而使小型车辆10的动作状况变化。
感测部32为感测小型车辆10的行进方向的传感器。在本实施方式中，感测部32为，陀螺传感器，并安装于车架12(在图1的例子中，安装于座管12B)。车架12随着小型车辆10的行进方向而改变姿势。因此，感测部32能够通过感测车架12相对于全球坐标系的姿势角，从而感测小型车辆10的行进方向。但是，感测部32只要为感测小型车辆10的行进方向的传感器即可，不限定于陀螺传感器。另外，小型车辆10也可以不具有感测部32。
控制装置40为控制各组件30的控制装置，并安装于小型车辆10。在本实施方式中，控制装置40为安装于车把18的码表，并具备输入部41、显示部42、及内部设备44。输入部41为受理搭乘者H的操作的机构，例如为按钮或触摸面板等。显示部42为显示信息的机构，例如液晶面板。内部设备44为设于控制装置40的内部的设备，其进行用于控制组件30的运算及通信。关于内部设备44的功能结构，将在后面叙述。需要说明的是，控制装置40只要为安装于小型车辆10且控制组件30的控制装置即可，不限定于码表。
检测装置50为安装于搭乘者H，并用于获取与搭乘者H即小型车辆10的周围环境相关的环境信息的装置。本实施方式的检测装置50未安装于小型车辆10，而是与控制装置40分开的装置。检测装置50具有主体部52、获取部54、安装部56、通信部57及感测部58。主体部52为作为检测装置50的主体的壳体，并将通信部57及感测部58收纳于内部。获取部54是设于主体部52，并用于获取与小型车辆10的周围环境相关的环境信息的机构。获取部54向预设方向放射电磁波，并接收该电磁波的反射波，从而获取环境信息，这将在后面详细叙述。
安装部56是设于主体部52，并安装于搭乘者H，以保持主体部52及获取部54的机构。安装部56在安装于搭乘者H的状态下相对于搭乘者H固定。由此，安装部56在将检测装置50安装于搭乘者H的状态下并将其固定。即，检测装置50的位置通过安装部56而相对于搭乘者H的安装位置固定。在本实施方式中，搭乘者H的头部HA佩戴着安全帽HB及护目镜HC。本实施方式的安装部56安装于安全帽HB，从而间接地安装于搭乘者H。更详细而言，安装部56以获取部54的射出电磁波的方向与搭乘者H的脸的朝向，即视线的方向一致的方式安装于搭乘者H。由此，获取部54能够获取搭乘者H所看的地方的环境信息。
安装部56是例如具有螺栓及螺母，通过拧紧螺栓及螺母而安装于安全帽HB的构造。但是，安装部56只要为能够安装于搭乘者H(在此，安装于安全帽HB)的构造即可，可以为任意构造。另外，安装部56虽然安装于安全帽HB，但安装于安全帽HB及护目镜HC中的一者即可。进一步说明的话，安装部56可以直接安装于搭乘者H，也可以安装于除安全帽HB及护目镜HC以外的搭乘者H的衣服或搭乘者H所拿着的行李等。其中，优选地，检测装置50安装于搭乘者H的头部HA。
通信部57为与控制装置40进行通信的装置。通信部57通过与控制装置40进行无线通信而与控制装置40进行信息发送或接收。关于通信部57的详细功能，将在后面叙述。
感测部58为检测检测装置50的朝向的传感器。在本实施方式中，感测部58为陀螺传感器，安装于主体部52。检测装置50固定于搭乘者H的头部HA。因此，检测装置50的朝向(姿势)随着头部HA的移动而变化。感测部58能够通过感测检测装置50相对于全球坐标系的姿势角，从而感测检测装置50的朝向。获取部54的射出电磁波的方向相对于检测装置50的朝向是固定的，因此，感测部58也能够感测获取部54的射出电磁波的方向。但是，感测部58只要为感测检测装置50的朝向的传感器即可，并不限定于陀螺传感器。另外，检测装置50也可以不具有感测部58。
通知装置60是通过控制装置40的控制而向搭乘者H通知注意信息的装置。注意信息是指例如行进目标存在障碍物等，需要提醒搭乘者H在行驶时多加注意时所输出的信息。在本实施方式中，通知装置60为安装于搭乘者H的振动装置。通知装置60通过控制装置40的控制而输出声音作为注意信息。通知装置60输出预设的任意振动作为注意信息，以发出警报或通知存在障碍物、地面不平整等。但是，通知装置60只要为向搭乘者H通知注意信息的装置即可，并不限定于振动装置。通知装置60例如可以安装于护目镜等除搭乘者H以外的位置，也可以安装于小型车辆10。另外，通知装置60可以包括于搭乘者H所携带的装置。另外，通知装置60可以输出光或振动作为注意信息，也可以输出它们的组合。即，通知装置60输出声音、光、及振动中的至少一者即可。通知装置60包括例如码表、护目镜、智能手机、平板设备、智能手表、个人电脑、车灯、及扬声器中的至少一者。
(控制装置及检测装置的功能结构)
下面，对控制装置40及检测装置50的功能结构进行说明。图2为对本实施方式的控制装置及检测装置的功能进行说明的框图。如图2所示，控制装置40具有输入部41、显示部42、及内部设备44。内部设备44具有通信部44A、控制部44B、及存储部44C。
通信部44A为与检测装置50的通信部57进行通信的设备。通信部44A具有受理部44D和输出部44E。通信部44A通过受理部44D而受理来自通信部57的信息，并通过输出部44E向通信部57输出信息。通信部44A通过无线通信与通信部57通信。需要说明的是，通信部44A也可以通过有线通信与通信部57通信。
控制部44B为运算装置，即CPU(Central Processing Unit)，其通过运算来确定用于控制组件30的动作的控制内容。另外，控制部44B控制通知装置60。存储部44C为存储控制部44B的运算内容及从检测装置50接收到的信息等的存储器，例如为，RAM(Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)、闪存(Flash Memory)等。
如图2所示，检测装置50具有获取部54、通信部57、及感测部58。通信部57通过无线通信与控制装置40的通信部44A进行通信。通信部57具有输出部57A和受理部57B。通信部57通过输出部57A向通信部44A输出环境信息等信息，并通过受理部57B受理来自通信部44A的信息。
(环境信息的获取)
下面，对利用检测装置50获取环境信息进行说明。图3为对环境信息的获取进行说明的模式图。在下面的说明中，作为全球坐标系，规定方向X、方向Y、方向Z。方向X为水平方向，方向Y为与方向X正交的水平方向。方向Z为与方向X及方向Y正交的方向，即垂直方向。图3示出了由搭乘者H驱动的小型车辆10在地表面G行驶的例子。小型车辆10向行进方向D1行驶。
如图3所示，检测装置50的获取部54向周围环境、更具体而言，向检测方向D2射出电磁波B1。周围环境是指检测装置50的周围的环境。在本实施方式中，获取部54相对于从电磁波B1的射出位置向着检测方向D2的直线，在沿射出方向以角度θ传播的区域A内，以放射状射出多个电磁波B1。由获取部54射出的电磁波B1照射在位于获取部54的检测方向D2侧的物体上，并被该物体反射。由该物体反射的电磁波即电磁波B2向着获取部54行进。获取部54接收向着获取部54前进而来的电磁波B2。需要说明的是，当由物体反射的电磁波向不同方向散射时，获取部54接收散射的电磁波中的向着获取部54前进的电磁波，以作为电磁波B2。需要说明的是，电磁波B1是频率大于或等于30GHz的电磁波，例如，毫米波、亚毫米波、红外线、可见光线、紫外线中的任一者。因此，电磁波B2也为频率大于或等于30GHz的电磁波，例如，毫米波、亚毫米波、红外线、可见光线、紫外线中的任一者。另外，优选地，获取部54将电磁波B1作为脉冲波，每隔规定时间射出。另外，优选地，区域A的角度θ大于0°且小于180°。更优选地，区域A的角度θ大于或等于0°且小于或等于150°。进一步优选地，区域A的角度θ大于或等于0°且小于或等于90°。但是，获取部54只要为向检测方向D2照射电磁波B1的装置即可，也可以不是向区域A内以放射状射出电磁波B1的装置。
获取部54获取接收到的电磁波B2作为与周围环境相关的环境信息。检测装置50通过输出部57A将获取的环境信息输出至控制装置40。在本实施方式中，输出部57A不对获取部54接收的电磁波B2的数据进行特别处理，直接输出至控制装置40。控制装置40解析该环境信息，并确定组件30的控制内容。
在此，由于电磁波B2是来自获取部54的检测方向D2侧的物体的反射波，因此，当获取部54接收到电磁波B2时，检测方向D2上存在物体，即存在检测对象物。因此，可以认为获取部54获取的电磁波B2、即，环境信息为用于检测检测方向D2上是否存在检测对象物的信息。需要说明的是，检测方向D2上的检测对象物包括地表面G、位于地表面G的障碍物、及与地表面G分离的障碍物。
另外，电磁波B2的特性根据检测对象物的形状，具体而言，根据地表面G的Z方向的变动而变化。因此，获取部54通过接收电磁波B2，不仅能够感测检测方向D2上是否存在物体，也能够感测该检测方向D2上的地表面G的形状变化及地表面G是否存在障碍物。即，当检测方向D2的地表面G上存在凹凸、倾斜或障碍物时，可以认为检测方向D2的周围的地表面G沿Z方向变化。因此，可以认为获取部54通过电磁波B2获取的环境信息为用于感测检测方向D2周围的地表面G在Z方向上的变化的信息。这样一来，环境信息是指用于判断检测方向D2上是否存在物体的信息，而且，也可以认为其是用于判断在检测方向D2的周围地表面G是否沿Z方向变化的信息。
下面，使用图3对如上那样获取环境信息的例子进行说明。如图3所示，获取部54向区域A1内射出电磁波B1。在该情况下，由区域A1内的平坦的地表面G反射的电磁波B2与由地表面G的凸部E1反射的电磁波B2的特性不同。因此，获取部54通过接受这些电磁波B2，能够获取在凸部E1的位置处地表面G向Z方向侧突出这一环境信息。需要说明的是，图3中，在射出电磁波B1时和接受电磁波B2时，小型车辆10及搭乘者H的位置相同，但实际上，小型车辆10及搭乘者H的位置产生变化。
另外，获取部54以检测方向D2与搭乘者H的视线方向一致的方式通过安装部56固定于搭乘者H的头部HA。因此，当搭乘者H活动头部HA，从而改变所看的位置时，检测方向D2也将随头部HA的移动而变化。如图3所示，对搭乘者H比向区域A1内射出电磁波B1的位置更为面向行进方向D1侧的例子进行说明。在该情况下，获取部54的朝向，即检测方向D2与搭乘者H的移动一起向行进方向D1侧变化。因此，获取部54向比区域A1更靠近行进方向D1侧的区域A2照射电磁波B1。由此，除区域A1内的环境信息以外，获取部54还能够获取区域A2的环境信息，在此，还能够获取障碍物E2的信息。这样一来，环境信息为搭乘者H的检测方向D2侧的信息，因此，不仅包括搭乘者H的行进方向D1侧的信息，还包括各种方向侧的信息。因此，获取部54能够获取也包括小型车辆10的当前的行进方向D1以外的方向的小型车辆10的行进目标的环境信息。
下面，对电磁波B2的特性的变化的例子进行说明。图4为对电磁波的接收进行说明的图表。图4的横轴为时间，纵轴为电磁波的强度。如图4所示，由于电磁波B1为脉冲波，因此，作为反射波的电磁波B2也形成具有脉冲的脉冲波。在此，获取部54获取电磁波B2的时刻比作为该电磁波B2的源头的电磁波B1的射出时刻晚。而且，获取电磁波B2的时刻和射出电磁波B1的时刻的差量由获取部54与反射电磁波B2的位置之间的距离确定。若地表面G沿Z方向变动，则获取部54与反射电磁波B2的位置之间的距离变化。因此，获取部54能够通过感测该时刻的差量来感测地表面G在Z方向上的变动。这样一来，图4的例子中的电磁波B2的特性的差异是指该时刻的差量的差异。但是，通过获取部54感测地表面G在Z方向上的变动的方法并不限定于此。
这样一来，获取部54通过射出电磁波B1，并接收作为其反射波的电磁波B2而获取环境信息。即，获取部54并不是拍摄检测对象物，并获取所拍摄的图像数据作为环境信息。获取部54不使用图像数据，因此，能够减少数据处理量。但是，获取部54也可以拍摄检测对象物，并获取拍摄的图像数据作为环境信息。当照射从获取部54以外射出的电磁波时，检测对象物将其作为电磁波反射。获取部54也可以不射出电磁波B1，而接收其的反射电磁波作为环境信息。例如，获取部54拍摄检测对象物并获取环境信息可以认为是，向检测对象物照射太阳光或照明光等可见光，并由获取部54获取其的反射波。
另外，检测装置50具有感测部58。感测部58通过感测检测装置50的朝向而感测检测方向D2的方向。更详细而言，感测部58感测检测方向D2相对于方向X、Y、Z(全球坐标)的方向，以作为检测方向信息。即使当检测装置50的朝向根据搭乘者H的移动而变化时，感测部58仍然依次感测检测方向信息。检测装置50通过检测环境信息及检测方向信息，从而能够更准确地感测获取部54获取的环境信息是感测哪个位置而获得的信息。但是，检测装置50只要感测环境信息即可，也可以不感测检测方向信息
检测装置50依次获取以上所说明的环境信息和检测方向信息。检测装置50将获取的环境信息和检测方向信息相关联，并通过输出部57A将相关联后的环境信息和检测方向信息输出至控制装置40。换而言之，在输出部57A中，与环境信息是面向哪个朝向时的信息(检测方向信息)相关联，并通过无线通信输出至受理部44D。
另外，检测装置50也可以通过受理部57B接收来自控制装置40的指令。例如，检测装置50可以从控制装置40接收变更环境信息和检测方向信息的采样周期的指令，并基于该指令变更环境信息和检测方向信息的采样周期。但是，检测装置50不一定具有输出部57A，也可以为在检测装置50自身所决定的条件下获取环境信息和检测方向信息。
(控制内容的确定)
下面，返回图2，对控制装置40的控制进行说明。控制装置40基于检测装置50获取的环境信息和检测方向信息来确定组件30的控制内容。具体而言，控制装置40的受理部44D受理来自检测装置50的环境信息和检测方向信息。控制装置40的控制部44B通过解析受理部44D受理的环境信息，从而判断环境信息的被感测位置处于何种状况，进而确定组件30的控制内容。环境信息的被感测位置表示，获取的环境信息是哪个位置的信息。即，例如，当获取图3所示的凸部E1的环境信息时，环境信息的被感测位置是指凸部E1的位置。控制装置40基于例如来自检测装置50的环境信息、即电磁波B2的依次数据，制作电磁波B2的波形。控制装置40基于该电磁波B2的波形，判断在环境信息的被感测位置是否存在检测对象物，进而，判断环境信息的被感测位置处的地表面G向Z方向的变化程度。控制装置40基于该判断结果来确定组件30的控制内容。
例如，控制部44B在判断环境信息的被感测位置为上坡时，将增大行驶補助装置30A的输出的控制或增大变速装置30B的变速比的控制确定为控制内容。另外，控制部44B在判断环境信息的被感测位置的地表面G的凹凸较大时，将调整悬架30C、30D的缓冲并增大冲击的衰减率这样的控制或增大转向阻尼器30E的振动的衰减率这样的控制确定为控制内容。另外，控制部44B在判断存在障碍物时，将增强制动装置30H的制动力的控制确定为控制内容。
另外，控制部44B基于检测方向信息，来判断环境信息的被感测位置相对于小型车辆10位于什么位置。具体而言，控制部44B获取感测部32感测到的行进方向D1的信息。感测部32感测行进方向D1相对于方向X、Y、Z的朝向作为行进方向D1的信息。控制部44B基于行进方向D1的信息和作为检测方向信息的检测方向D2的信息，确定环境信息的被感测位置相对于小型车辆10的位置，并获取该确定后的位置的信息以作为位置信息。例如，控制部44B根据检测方向D2和行进方向D1的方向的角度差，来确定环境信息相对于当前小型车辆10的位置的被感测位置以作为位置信息。
控制部44B基于位置信息，判断小型车辆10是否进入环境信息的被感测位置。例如，当在获取了位置信息时，判断环境信息的被感测位置相对于行进方向D1向右侧偏移时，若之后行进方向D1向右变更，则控制部44B判断小型车辆10进入环境信息的被感测位置。当判断小型车辆10进入环境信息的被感测位置时，控制部44B安装基于该环境信息的被感测位置所确定的控制内容来控制组件30。
另外，控制部44B基于环境信息控制通知装置60。即，控制部44B在判断进入环境信息的被感测位置，且判断环境信息需要提醒搭乘者H多加注意时，控制通知装置60，使通知装置60通知注意信息。搭乘者H被通知注意信息后，能够对即将进入的地方多加注意。
下面，基于流程图，对以上所说明的检测装置50和控制装置40的动作流程进行说明。图5为对检测装置的动作流程进行说明的流程图。如图5所示，在小型车辆10行驶期间，检测装置50通过获取部54获取与周围环境相关的环境信息(步骤S10)。获取部54向检测方向D2射出电磁波B1，并接收作为该电磁波B1的反射波的电磁波B2，从而获取环境信息。接着，检测装置50通过感测部58获取检测方向信息(步骤S12)。感测部58感测接收电磁波B2时的检测方向D2的方向作为检测方向信息。检测装置50将获取的环境信息及检测方向信息输出至控制装置40(步骤S14)。检测装置50将环境信息和检测方向信息相关联，并通过无线通信输出至控制装置40。检测装置50判断是否受理了结束指示(步骤S16)，当判断未受理结束指示时(步骤S16：NO)，返回步骤S10，获取下一个环境信息。检测装置50在判断受理了结束指示时(步骤S16：YES)，结束控制。检测装置50依次执行环境信息及检测方向信息的获取及其输出，直至受理停止指示。
图6为对控制装置的动作流程进行说明的流程图。如图6所示，控制装置40通过受理部44D受理来自检测装置50的环境信息及检测方向信息(步骤S20)。控制装置40通过控制部44B基于环境信息来确定控制内容(步骤S22)。接着，控制部44B基于检测方向信息和行进方向D1的信息，确定位置信息(步骤S24)。控制部44B确定环境信息的被感测位置的相对于小型车辆10的位置作为位置信息。接着，控制部44B判定小型车辆10是否到达环境信息的被感测位置(步骤S26)，当判断到达时(步骤S26；Yes)，按照确定的控制内容来控制组件30(步骤S28)。另外，控制部44B在未判断小型车辆10到达环境信息的被感测位置时(步骤S26；No)，返回步骤S20，判定是否受理了下一个环境信息及检测方向信息。控制部44B在判定是否受理了结束指示(步骤S30)，当判断未受理结束指示时(步骤S30：NO)，返回步骤S20，判定是否受理下一个环境信息及检测方向信息。检测装置50在判断受理了结束指示时(步骤S30：YES)，结束控制。
这样一来，关于本实施方式的检测装置50安装于搭乘者H，用于获取检测方向D2上的环境信息。因此，获取部54能够获取与搭乘者H的移动相对应的位置的环境信息，因此能够提取获取环境信息。而且，即使在搭乘者H面向行进方向D1以外的方向时，获取部54也能够获取其位置的环境信息，因此，不仅限于小型车辆10的行进方向D1侧，而是能够获取各种位置的环境信息。图7为表示小型车辆在折返拐角行驶的例子的图。图7中示出了小型车辆10碰到折返拐角时的例子。例如，当用于拍摄行进方向D1的固定相机设于小型车辆10时，虽然能够拍摄拐角的入口侧，但不能拍摄拐角的出口位置E3。因此，在该情况下，难以预先感测拐角的出口位置E3的信息，可能不能适当地进行在出口位置E3行驶时的控制组件30的准备。但是，本实施方式的检测装置50安装于搭乘者H，因此，因为搭乘者H仅需看到出口位置E3，则能够获取出口位置E3的环境信息。因此，当使用该检测装置50时，即使当在折返拐角行驶时，也能够适当地进行控制组件30的准备。
另外，检测装置50依次获取各种位置的环境信息，并输出至控制装置40。因此，控制装置40预先识别各种位置的环境并预先确定控制内容，由此，无论进入什么位置，均能够进行符合该位置的环境的控制。
图8及图9为表示小型车辆在坡度急剧变化地方行驶时的例子的图。图8示出了小型车辆10先在下坡行驶，下坡之后立刻出现上坡时的例子。在该情况下，行进方向D1面向与方向Z相反的方向(垂直方向下侧)，因此，仅通过行进方向D1的环境信息，不能感测到存在上坡。于此相对，检测装置50能够通过搭乘者H面向上坡而获取上坡的环境信息，因此能够预先感测到存在上坡。进而，控制装置40通过感测部32感测行进方向D1的朝向。当刚测到当前的行进方向D1的朝向为垂直方向下侧，且，行进方向D1的前方存下上坡时，控制装置40判断将会碰到上坡。在该情况下，控制装置40能够预先准备用于遇到上坡时的控制。需要说明的是，控制装置40也可以基于检测装置50的检测方向信息即检测方向D2的朝向和行进方向D1的朝向来判断将会遇到上坡。即，当接收到电磁波B2，且，检测方向D2比行进方向D1更为朝向垂直方向上侧时，控制装置40也可以判断将会遇到上坡。
图9示出了小型车辆10先在上坡行驶，上坡之后立刻出现下坡时的例子。在该情况下，由于行进方向D1面向垂直方向上侧，因此，仅通过行进方向D1的环境信息，不能感测到存在下坡。与此相对，检测装置50能够通过搭乘者H面向下坡而获取下坡的环境信息，从而预先感测到存在下坡。另外，当感测到当前的行进方向D1为垂直方向上侧，且，行进方向D1的前方存在下坡时，控制装置40判断将会遇到下坡。在该情况下，控制装置40能够预先准备用于遇到下坡时的控制。需要说明的是，控制装置40也可以基于检测装置50的检测方向信息，即检测方向D2的朝向和行进方向D1的朝向，来判断将会遇到下坡。即，当接收到电磁波B2，且，检测方向D2比行进方向D1更面向垂直方向下侧时，控制装置40也可以判断将会遇到下坡。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式进行说明。关于第二实施方式的检测装置150安装于小型车辆10，这一点与第一实施方式不同。在第二实施方式中，对结构与第一实施方式共通之处，不予赘述。
图10为关于第二实施方式的小型车辆的示意性正视图。如图10所示，检测装置150安装于小型车辆10的头管12A。检测装置150具有主体部152、位置调整部153、获取部154、安装部156、具有输出部157A及受理部157B的通信部157、及控制部159。另外，感测部158未安装于检测装置150，感测部158安装于搭乘者H。控制装置40、检测装置150、及感测部158构成控制系统162。
虽然在本实施方式中，感测部158安装于搭乘者H的安全帽HB，但其只要安装于搭乘者H即可，并不限定于此。优选地，感测部158安装于和第一实施方式的检测装置50相同的位置。即，优选地，感测部158安装于搭乘者H的头部HA。
感测部158为检测搭乘者H的朝向，更详细而言，检测搭乘者H的头部HA的朝向的传感器。感测部158除安装于搭乘者H这点及用于检测搭乘者H的头部HA的朝向这点以外，具有与感测部58相同的功能。感测部158通过依次感测搭乘者H的头部HA的朝向而感测搭乘者H的头部HA的移动。进一步详细而言，搭乘者H的头部HA的朝向和搭乘者H的视线的朝向相对应。因此，感测部158也能够通过依次感测搭乘者H的头部HA的朝向而感测搭乘者H的视线的移动。
安装部156为设于主体部152，且安装于小型车辆10，以保持主体部152及获取部154的机构。更详细而言，安装部156安装于小型车辆10的车架12，在本实施方式中，其安装于头管12A。安装部156在安装于头管12A的状态下，相对于头管12A固定。由此，安装部156使检测装置150在安装于头管12A的状态下固定。由于安装部156安装于车架12，因此，不使主体部152随车把18(转向)的移动而移动，而使其的位置相对于主体部152的车架12固定。但是，安装部156只要安装于小型车辆10即可，也可以安装于头管12A以外的位置。
位置调整部153设于安装部156和主体部152之间，使主体部152的朝向相对于安装部156即小型车辆10变化。位置调整部153通过使主体部152的朝向变化，从而使获取部154的朝向，即使检测方向D2相对于行进方向D1变化。位置调整部153通过控制部159的控制而使主体部152的朝向变化。
控制部159为设于主体部152的内部的设备。控制部159基于感测部158感测到的搭乘者H的头部HA的朝向来控制位置调整部153，由此，使检测方向D2与搭乘者H的头部HA的朝向一致。
图11为对关于第二实施方式的检测装置的功能进行说明的框图。如图11所示，通信部157从感测部158依次获取搭乘者H的头部HA的移动的感测结果。控制部159根据通信部157获取的搭乘者H的头部HA的移动的感测结果，来控制位置调整部153的移动。即，控制部159随着搭乘者H的头部HA的移动而移动位置调整部153，以使检测方向D2成为搭乘者H的头部HA的朝向(视线的朝向)。通过位置调整部153移动，获取部154的检测方向D2的方向改变。因此，获取部154获取的周围环境的范围变更。由此，与第一实施方式相同地，关于第二实施方式的检测装置150能够获取各种位置的环境信息。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式不受该实施方式的内容限定。另外，所述构成要素中包括本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素、及所谓同等范围内的要素。而且，所述构成要素能够适当地组合。而且，能够在不脱离所述实施方式的主旨的范围内，进行构成要素的各种省略、替换或变更。
符号说明：
10 小型车辆
11 主体部
12 车架
14 前轮
16 后轮
17 车座
18 车把
20 曲柄
24 链轮
26 链条
28 电池
30 组件
32 感测部
40 控制装置
50 检测装置
52 主体部
54 获取部
56 安装部
57 通信部
57A 输出部
58 感测部
60 通知装置
D1 行进方向
D2 检测方向
H 搭乘者。

Claims (14)

1.一种检测装置，其具备：
获取部，其获取与小型车辆的周围环境相关的环境信息；
输出部，其将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置；及
安装部，其安装于所述小型车辆的搭乘者，以保持所述获取部及所述输出部。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述安装部安装于所述搭乘者所佩戴的安全帽及护目镜中的一者。
3.一种检测装置，其具备：
获取部，其获取与小型车辆的周围环境相关的环境信息；
输出部，其将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置；
控制部，其控制所述获取部，以根据所述小型车辆的搭乘者的视线及头部的移动中的至少一者来变更获取的所述周围环境的范围；及
安装部，其安装于所述小型车辆的车架。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的检测装置，其中，
所述获取部通过接受由所述周围环境的检测对象物所反射的频率大于或等于30GHz的电磁波，从而获取所述环境信息。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其中，
所述获取部向所述周围环境输出电磁波，并接收输出的所述电磁波的来自所述检测对象物的反射波作为由所述检测对象物反射的电磁波。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的检测装置，其中，
所述输出部通过无线通信将所述环境信息输出至所述小型车辆的控制装置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的检测装置，其中，
所述小型车辆包括跨骑式车辆。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其中，
所述跨骑式车辆包括人力驱动车。
9.一种控制系统，其具备：
权利要求1～8中任一项所述的检测装置；和
所述小型车辆的控制装置。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其中，
所述控制装置包括受理部，该受理部通过无线通信受理来自所述输出部的所述环境信息。
11.根据权利要求9或10所述的控制系统，其中，
所述控制装置基于所述环境信息，控制下述装置中的至少一者：所述小型车辆的变速装置、所述小型车辆的悬架、所述小型车辆的可调座杆、辅助所述小型车辆的行驶的行驶補助装置、及所述小型车辆的制动装置。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的控制系统，其中，
进一步具备通知装置，
所述控制装置基于所述环境信息控制所述通知装置。
13.根据权利要求12所述的控制系统，其中，
所述通知装置包括码表、护目镜、智能手机、平板设备、智能手表、个人电脑、车灯、及扬声器中的至少一者。
14.根据权利要求12或13所述的控制系统，其中，
所述通知装置输出声音、光、及振动中的至少一者。
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