CN110177735A - 车辆的跌倒检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使在检测车辆的倾斜时受到由干扰因素带来的噪声的影响的情况下也能够防止误动作的跌倒检测装置。跌倒检测装置(1)被搭载于摩托车(M)。跌倒检测装置(1)具备：加速度传感器(2)，以通过间隔调整装置(3)决定的间隔来检测加速度；阈值判定装置(4)，判定检测到的角度是否超过了规定的阈值；对超过阈值的判定进行计数的计数装置(5)；以及在计数连续了规定次数的情况下判定为摩托车(M)跌倒的跌倒判定装置(6)。间隔调整装置(3)将基于白噪声而生成的脉冲作为间隔，所以噪声不会连续地影响通过加速度传感器(2)检测的值。

Description

车辆的跌倒检测装置

技术领域

本发明涉及对摩托车等的车辆的跌倒进行检测的装置。

背景技术

以往，在摩托车等的车辆中，在跌倒时进行使引擎停止的处理。例如，在专利文献1中，公开了如下引擎控制装置，该引擎控制装置具备检测车辆的倾斜的倾斜角度检测构件及检测骑手是否对车辆进行操作的骑手操作检测构件，在骑手未对车辆进行操作的状态下，在以车辆的倾斜角度超过了规定的角度的角度持续的情况下，视为车辆已跌倒，而使引擎停止。

这样，在专利文献1中，即使在车辆的倾斜角度较大的情况下，在骑手进行操作的情况下也不会判断为跌倒，来防止引擎控制装置的误动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－307782号公报

发明内容

发明解决的课题

在这种跌倒检测装置中，如专利文献1所记载的装置那样，为了避免在实际上没跌倒的情况下引擎停止构件动作，而设置有防止误动作的构件。

另一方面，在摩托车等的车辆中，存在来自外部的电磁波、来自路面的振动、引擎本身的振动、来自电气系统的脉冲等很多的干扰因素。这些干扰因素有时会成为相对于角度检测构件的输出而言的噪声而表现出来。

在以往的装置中，倾斜角度检测构件，对于车辆的倾斜角度，以一定的间隔(例如10msec一次)周期性地检测倾斜角度。另外，也存在如引擎本身的振动那样接近一定周期的干扰因素。因此，假定噪声以与倾斜角度检测构件检测车辆的倾斜角度的间隔相同的间隔持续的情况下，尽管实际上车辆未跌倒，也可能错误地识别为已跌倒。尤其在车辆有在判断为跌倒的情况下使引擎停止的控制的情况下，也有时会基于该误识别而引擎停止。若尽管在行驶中但引擎停止，则担心这会成为原因而导致跌倒事故。

本发明的目的在于，提供即使在检测车辆的倾斜时受到由干扰因素带来的噪声的影响的情况下，也能够防止误动作的跌倒检测装置。

用于解决课题的手段

本发明的车辆的跌倒检测装置，其特征在于，具备：倾斜角度检测构件，检测车辆的倾斜角度；计数构件，在上述倾斜角度检测构件检测到的倾斜角度为规定角度以上的情况下进行计数；以及判定构件，在上述计数构件的计数连续了规定次数的情况下，判定为上述车辆跌倒，上述倾斜角度检测构件具备间隔决定构件，该间隔决定构件决定对上述车辆的角度进行检测的检测间隔，上述间隔决定构件使上述检测间隔不确定。

根据本发明的车辆的跌倒检测装置，倾斜角度检测构件以由间隔决定构件决定的不确定的检测间隔进行角度检测，因此即使在由于干扰因素而产生了以一定周期产生的噪声的情况下，在倾斜角度的检测时，噪声也不会每次都加载于检测值。因此，即使在噪声成为原因而通过倾斜角度检测构件检测为车辆的倾斜角度为规定角度以上的情况下，也不会连续地进行这样的误检测。因此，因为计数构件的输出并不连续地产生，所以判定构件能够判断为前次的倾斜角度的检测结果是误检测，能够防止车辆的跌倒的误判定。

另外，在本发明的车辆的跌倒检测装置中，优选的是，上述间隔决定构件具备：产生白噪声的噪声产生构件；以及根据上述白噪声产生脉冲信号的脉冲信号产生构件，上述间隔决定构件将上述脉冲信号的脉冲间隔作为上述检测间隔。这样，在利用白噪声而产生脉冲信号时，脉冲信号的脉冲间隔是不定期的，所以能够容易地使基于间隔决定构件的检测间隔不确定。

另外，在本发明的车辆的跌倒检测装置中，优选的是，上述倾斜角度检测构件，使用加速度传感器来检测上述车辆的垂直立起时的垂直方向上的加速度。在角度检测构件中使用了加速度传感器的情况下，因为在车辆跌倒时车辆的垂直方向上的加速度会减少，所以能够根据该加速度的减少来检测车辆的跌倒。另一方面，在车辆是摩托车、摩托艇等的情况下，在转圈时车体的倾斜变大，但在车辆的转圈时车辆产生离心力(向心力)，所以由于该离心力的垂直方向上的分力，车辆的垂直方向上的加速度增加。因此，根据该构成，能够防止在车辆的转圈时车辆的倾斜变大的情况下的误判定。

发明的效果

根据本发明，即使对车辆的倾斜进行检测的构件由于干扰因素而产生了噪声的情况下，也能够防止误动作。

附图说明

图1中(A)是表示本发明的实施方式的跌倒检测装置被搭载于摩托车、并以停止状态倾斜的状态的说明图，(B)是表示摩托车正在弯道行驶的状态的加速度的向量的说明图。

图2是表示本实施方式的跌倒检测装置的功能的构成的说明图。

图3是表示本实施方式的跌倒检测装置中的间隔调整装置的一例的说明图。

图4是表示本实施方式的跌倒检测装置的动作的流程图。

具体实施方式

关于本发明的车辆的跌倒检测装置的实施方式的一例，参照图1～4进行说明。本实施方式的跌倒检测装置1如图1(A)所示那样，被搭载于摩托车(车辆)M。

本实施方式的跌倒检测装置1如图2所示那样，具备：作为倾斜角度检测构件的加速度传感器2及间隔调整装置(间隔决定构件)3、判定由加速度传感器2检测到的角度是否超过规定的阈值的阈值判定装置4。

另外，跌倒检测装置1具备：对由阈值判定装置4进行的阈值超过的判定进行计数的计数装置(计数构件)5、及在由计数装置5进行的计数连续了规定次数的情况下判定为摩托车M跌倒的跌倒判定装置(判定构件)6。另外，跌倒检测装置1与对摩托车M的引擎进行控制的引擎控制装置7连接。

加速度传感器2，在内部具有被弹性地保持的可动部(图示省略)，对作用于该可动部的加速度进行检测，并将与加速度对应的信号向外部发送。另外，加速度传感器2检测摩托车M垂直地立起的状态下的铅垂方向即车辆的上下方向的加速度。在图1(A)中，符号Fs’的箭头的方向是加速度传感器2的加速度检测方向。

在图1(A)中，示出了在摩托车M停止的状态下以角度θ倾斜的状态。在摩托车M停止的状态下，摩托车M产生的加速度仅仅为重力加速度g。在该状态下，对加速度传感器2施加符号Fs’的箭头的大小的力。

这里，在将内置于加速度传感器2的可动部的重量设为m时，在图1中的箭头Fs上作用有m·g的力。在该情况下，箭头Fs上的分力即Fs’为Fs·cosθ。另外，角度θ通过下式求出“θ＝Acos{Fs’/(m·g)}”。

在该情况下，如果θ是0，即如果摩托车M为直立状态，则箭头Fs’＝Fs＝m·g，值达到最大。另一方面，如果θ接近90°则箭头Fs’接近0。因此，根据箭头Fs’的大小来求出θ的值，并将判断为摩托车M跌倒的角度θ的值作为阈值，如果θ小于阈值则判定为跌倒，在θ为阈值以上的情况下能够判定为不是跌倒。该阈值能够设定为例如45°。

图1(B)示出了摩托车M由骑手驾驶并在弯道上行驶中所产生的加速度的状态。图1(B)中的铅垂方向的箭头Fs，与图1(A)是同样的，但在弯道上行驶中，在图1(B)的箭头Fc的方向上产生离心力。因此，通过加速度传感器2检测的箭头Fs’的大小，为箭头Fs与箭头Fc的合成向量。

因此，即使摩托车M以与图1(A)时的角度θ同样的角度θ在弯道上行驶，通过加速度传感器2求出的加速度也变得比停止状态大。因此，在本实施方式中，即使在摩托车M在弯道上行驶中使车体的角度大幅倾斜，也不会误识别为跌倒。

加速度传感器2中的加速度的检测，相应于从间隔调整装置3发信的信号的间隔而进行。间隔调整装置3如图3所示那样，具备作为白噪声产生构件的齐纳二极管8、作为脉冲信号产生构件的放大器9、比较器10及计数器11。对齐纳二极管8，从电源电路供给电源，在比较器10中进行基准电压用电源12与从放大器9发送的信号的比较。另外，图3中的符号13是电阻。

在该间隔调整装置3中，通过齐纳二极管8产生白噪声，在放大器9中使之放大，在比较器10中波形成形为脉冲信号。间隔调整装置3，用计数器11计数来自比较器10的信号后，将该计数作为信号检测的间隔(检测间隔)的触发，进行基于加速度传感器2的加速度的检测。

图3中的波形，是符号8a的波形是从齐纳二极管8输出的波形，符号9a的波形是从放大器9输出的波形，符号10a的波形是从比较器10输出的波形。

如上所述，本实施方式中的间隔调整装置3相当于本发明中的间隔决定构件，本实施方式中的齐纳二极管8相当于本发明中的噪声产生构件，本实施方式中的放大器9、比较器10及计数器11相当于本发明中的脉冲信号产生构件。

本实施方式中的阈值判定装置4、计数装置5及跌倒判定装置6构成为，具备未图示的MPU(微处理器)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)等的电子器件、及存储于ROM等中的程序。

阈值判定装置4进行由加速度传感器2检测到的角度是否超过规定的阈值的判定。计数装置5构成为，在通过阈值判定装置4判定为加速度传感器2的输出小于阈值时对其次数进行累加。另一方面，在如后述那样、阈值判定装置4的判定是判定为是阈值以上时，将所累计的计数重置。跌倒判定装置6，在计数装置5中的计数数超过了规定的次数(例如100次)的情况下，判定为摩托车M跌倒。

接下来，参照图4，对本实施方式的跌倒检测装置1的动作进行说明。在摩托车M中，在由骑手进行驾驶时，未图示的点火开关被接通而电源接通，引擎动作。此时，在跌倒检测装置1中进行初始设定(STEP1)，即使在前次的行驶中用计数装置5进行了计数的情况下也会被重置。

接下来，在跌倒检测装置1中，根据来自间隔调整装置3的信号，决定加速度传感器2的加速度检测的间隔(STEP2)。通过该处理，加速度传感器2的加速度检测的间隔并不确定。

接下来，在加速度传感器2中，以该不确定的间隔进行加速度的检测(STEP3)。接下来，在阈值判定装置4中，对由加速度传感器2检测到的加速度和阈值进行比较。这里，由加速度传感器2检测到的加速度为阈值以上时(STEP4中为否)，是摩托车M的角度θ较小的情况。在该情况下，摩托车M未跌倒，所以在计数装置5中循环计数器被重置(STEP7)。在该情况下，返回到STEP2之前，进行间隔调整(STEP2)及加速度的读取(STEP3)。

这里，在由加速度传感器2检测到的加速度小于阈值的情况(STEP4中为是)，是摩托车M的角度θ大到超过跌倒的判定的阈值的程度的情况，所以通过跌倒判定装置6来验证循环计数器的计数数是否超出(over)规定的值(STEP5)。

在本实施方式中，在跌倒判定装置6中，在循环计数器连续计数了100次的情况下，判定为摩托车M跌倒。本次是加速度传感器2的加速度小于阈值的次数为第1次，所以循环计数器未达到超限(STEP5中为否)。在该情况下，通过计数装置5对循环计数器加上1，并返回到STEP2前。

在实际上摩托车M跌倒的情况下，由加速度传感器2检测的加速度小于阈值的状态连续，所以反复进行STEP2到STEP5的处理，循环计数器会成为超限的状况(STEP5中为是)。在该情况下，跌倒检测装置1判定为摩托车M跌倒，并对引擎控制装置7进行跌倒通知(STEP6)。在引擎控制装置7中，在从跌倒检测装置1进行了跌倒通知时，使点火开关断开而使引擎停止。

根据本实施方式的跌倒判定装置6，加速度传感器2以由间隔调整装置3所决定的不确定的间隔进行角度检测。因此，即使在产生了例如由于引擎的振动、电气系统而产生的一定间隔(一定周期)的噪声的情况下，加速度传感器2的加速度检测的间隔也是不定期的，不会每次都与噪声产生的周期一致，因此该噪声不会连续地影响由加速度传感器2取得的值。因此，本实施方式的跌倒判定装置6，对干扰因素的耐性强，因此能够防止车辆的跌倒的误判定。

另外，在上述实施方式中，作为车辆以摩托车M为例进行了说明，但不限与此，能够应用于被称为所谓的三轮车的三轮摩托车、船舶等根据状况可能跌倒的车辆。

在本实施方式的间隔调整装置3中，通过进行包含齐纳二极管8的电路的电路定数的设定和计数器11中的计数的设定，来进行加速度传感器2的加速检测的间隔的设定。因此，在将本发明的跌倒检测装置1应用于摩托车M以外的车辆时，能够相应于应用的车辆的特性来调整上述设定。另外，关于间隔调整装置3，也可以不使用齐纳二极管8等，而反复利用预先设定的不定期的脉冲间隔。

符号说明

M…摩托车(车辆)

1…跌倒检测装置

2…加速度传感器

3…间隔调整装置

4…阈值判定装置

5…计数装置

6…跌倒判定装置

7…引擎控制装置

8…齐纳二极管

9…放大器

10…比较器

11…计数器

Claims (3)

1.一种车辆的跌倒检测装置，其特征在于，具备：

倾斜角度检测构件，检测车辆的倾斜角度；

计数构件，在上述倾斜角度检测构件检测到的倾斜角度为规定角度以上的情况下进行计数；以及

判定构件，在上述计数构件的计数连续了规定次数的情况下，判定为上述车辆跌倒，

上述倾斜角度检测构件具备间隔决定构件，该间隔决定构件决定对上述车辆的角度进行检测的检测间隔，

上述间隔决定构件使上述检测间隔不确定。

2.如权利要求1所述的车辆的跌倒检测装置，其特征在于，

上述间隔决定构件具备：

产生白噪声的噪声产生构件；以及

根据上述白噪声产生脉冲信号的脉冲信号产生构件，

上述间隔决定构件将上述脉冲信号的脉冲间隔作为上述检测间隔。

3.如权利要求1或2所述的车辆的跌倒检测装置，其特征在于，

上述倾斜角度检测构件，使用加速度传感器来检测上述车辆的垂直立起时的垂直方向上的加速度。