JP2001027666A - 二輪車用姿勢保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二輪車に搭載する位置検出装置の検出精度が
走行で車体が傾斜しても低下しないようにする。 【解決手段】 位置検出装置８はＧＰＳアンテナ８ａ，
ジャイロセンサ８ｂからなる。この位置検出装置８は、
姿勢制御部１１により水平状態に保持するように移動さ
れる。車体の傾斜は、二輪車の両サイドに下方から少し
外側に向けて設けられる超音波式の距離センサ３ａ，３
ｂにより検出する。検出結果に応じて、制御回路１７に
より姿勢制御部１１を駆動制御して位置検出装置８が水
平状態を保持するように移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の姿勢で自車
の位置を検出する位置検出装置を備えた二輪車用姿勢保
持装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】自動車などの移動体に
ナビゲーション装置や事故通報装置などを設ける場合
に、自車の位置を検出する位置検出装置として例えばＧ
ＰＳアンテナやジャイロセンサなどを配設することが行
なわれる。この場合、乗用車などの四輪車においては問
題とならないことでも、自動二輪車や原動機付自転車な
どの二輪車に適用する場合においては、次のような不具
合が生ずることがある。

【０００３】すなわち、一般の乗用車などの四輪車にお
いては車体は地面に対して水平状態を保持して走行する
ので、ＧＰＳアンテナやジャイロセンサが走行中に傾斜
状態になることはほとんどないが、二輪車においてはカ
ーブを曲がるときには車体を傾斜させて走行することが
一般的に行なわれ、その都度、ＧＰＳアンテナおよびジ
ャイロセンサが傾斜状態となる。

【０００４】ところが、ＧＰＳアンテナやジャイロセン
サは、所定の姿勢すなわち通常は水平に保持した状態で
使用するように構成されており、その所定の姿勢から傾
斜すると、次に述べるような理由から位置検出精度が低
下することがある。

【０００５】すなわち、ＧＰＳアンテナにおいては、水
平状態に配設することで、地表面より上空に位置するＧ
ＰＳ衛星からの信号を受信することができるが、姿勢が
傾斜状態になると、ＧＰＳアンテナの水平面と地表面と
がずれることになり、アンテナの受信面より下側に位置
するＧＰＳ衛星からの信号を受信できなくなる。このた
め、受信可能な範囲のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて
現在位置を検出することになるが、この場合には検出精
度が低下することがある。

【０００６】一方、ジャイロセンサにおいては、所定の
姿勢で配置されている状態から傾斜された状態に変化す
ると、検出面が傾斜することになり、検出結果は傾斜し
た検出面に対する方向として得られるようになる。とこ
ろが、実際の地表面とは異なるので、検出面に対して得
られた検出方向との間に誤差を生ずることになる。車体
の傾斜が頻繁に発生する場合には、このような誤差が累
積して位置検出に対する検出精度が低下することにな
る。

【０００７】しかしながら、従来においては、このよう
な車体の傾斜に伴う検出精度の低下についてこれを改善
したものがなく、一定の誤差範囲を考慮にいれた位置検
出をせざるを得ない状況であった。また、このため、ナ
ビゲーション装置や事故通報システムにおいては、正確
な位置情報が得られなくなったり、誤差の累積で大きく
位置情報がずれてしまうことも予想される。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、二輪車のように走行時に車体が傾いて
も所定の姿勢を保持できるようにして位置検出装置の検
出精度の低下を招くことのないようにした二輪車用姿勢
保持装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、走行時に、車体が傾くと、傾斜度検知手段によりこ
れが検知され、制御手段により姿勢制御手段を駆動制御
して位置検出装置が所定の姿勢を保持するようになる。
これにより、姿勢が保持されないことによる位置検出装
置の検出位置の精度低下を防止して常に正確な位置を検
出することができる。

【００１０】請求項２の発明によれば、傾斜度検知手段
を、二輪車の両側部に地面までの距離を検出してその差
から傾斜度を求める構成としているので、車体が傾斜し
たときに遠心力などの作用に無関係に地面に対する傾斜
度を正確に求めることができる。

【００１１】請求項４の発明によれば、位置検出装置と
してＧＰＳアンテナを用いているので、ＧＰＳ衛星から
の信号に基づいて現在位置を正確に求めることができる
ようになる。また、請求項５の発明によれば、位置検出
装置としてジャイロセンサを用いているので、傾斜のな
い状態で方向を正確に求めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態について図１ないし図７を参照しなが
ら説明する。図２は自動二輪車の車体１を前方からみた
場合の外観を簡略的に示すもので、傾斜度検知手段とし
ての傾斜度検知センサ３は、前輪２を挟んだ両側の所定
位置に設けられた２個の超音波式の距離センサ３ａ，３
ｂからなり、それぞれは図中矢印で示すように、直下方
向より所定角度だけ外側に向けた方向に配置され、超音
波信号を送信すると共に、地表面４からの反射波が受信
される場合にはその時間を求めて距離を検出するように
なっている。

【００１３】この場合、距離センサ３ａ，３ｂは直下方
向よりも外側に傾けて配置しているので、自動二輪車１
が直立した姿勢にあるときには直下からの反射波をほと
んど受信することがなく、距離が検出されない状態であ
る。そして、図示のように、例えば車体１が距離センサ
３ａ側に傾斜した姿勢にあるときには、地表面４からの
反射波が距離センサ３ａにより受信されるようになり、
その距離が検出される。これにより、検出距離の情報か
ら車体１の傾斜角度を計算して求めることができる。

【００１４】図３は自動二輪車の車体１を後方からみた
場合の外観を簡略的に示すもので、後輪５の上部に設け
られたフェンダー６には、ナンバープレート７などが設
けられると共に、本発明でいうところの位置検出装置に
相当する位置検出部８が配設されている。位置検出部８
には、ＧＰＳアンテナ８ａおよびジャイロセンサ８ｂが
設けられている。これらＧＰＳアンテナ８ａおよびジャ
イロセンサ８ｂは、図示のように水平状態に姿勢が保持
された状態で正確な検出動作が行なわれる。

【００１５】位置検出部８のＧＰＳアンテナ８ａは、現
在位置を特定するためにＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を
受信する。図示はしていないが、ナビゲーション装置や
事故通報システムにおいて自車の位置を検出して特定す
ることは重要な要素となる。このようにして得られた位
置情報は、現時点から過去の所定時間までの間のデータ
がＲＡＭなどのメモリに記憶されるようになっている。
また、ジャイロセンサ８ｂは、車体１の方向を検出する
もので、進行方向を検出してナビゲーション装置におけ
る経路案内に利用したり、事故通報システムにおける情
報として記憶されるようになっている。

【００１６】事故通報システムは、例えば、衝突、横
転、転落などの事故が発生した場合に、そのときの車体
１の位置や方向あるいは事故発生時刻などの種々のデー
タおよび自車のＩＤナンバーなどを通信手段を用いて自
動的に通報するようにしたシステムで、迅速な救急救命
の行動を実施できるようにしたものである。なお、この
事故通報システムは、自動的に通報することに加えて、
運転者が自発的に通報することも可能となっている。

【００１７】位置検出部８は、図４および図５にも示す
ように、進行方向と直交する方向にフェンダー６の表面
に形成された溝部６ａに沿って移動可能に設けられてい
る。位置検出部８は、内歯車を部分的に形成している駆
動体９に固定されており、この駆動体９は、フェンダー
６の内部に配設された歯車１０の回転により駆動制御さ
れる。これら駆動体９および歯車１０により姿勢制御手
段としての姿勢制御部１１が構成されている。

【００１８】図１は電気的構成を示すもので、前述した
傾斜度検知センサ３を構成する２つの距離センサ３ａ，
３ｂは、それぞれ反射時間検出回路１２、超音波送信回
路１３、超音波受信回路１４、超音波発信素子１５およ
び超音波受信素子１６から構成されている。超音波発信
素子１５は、圧電セラミックなどからなるもので、超音
波送信回路１３から与えられる振動出力によって所定の
超音波信号を繰り返し出力する。地表面４で超音波信号
が反射して超音波受信素子１６によりその反射波が受信
されると、超音波受信回路１４によりこれが検出され、
反射時間検出回路１２は、超音波信号の送信時点から反
射波の受信時点までの時間を演算して求める。

【００１９】制御手段としての制御回路１７は、マイク
ロコンピュータを主体としてＲＯＭ、ＲＡＭなどから構
成されるもので、距離センサ３ａ，３ｂから反射時間の
演算結果が入力される。制御回路１７は、制御用のプロ
グラムがあらかじめ記憶されており、これら距離センサ
３ａ，３ｂの検出信号に基づいて車体の傾斜度を演算
し、姿勢制御部１１の歯車１０を駆動して駆動体９を駆
動制御して位置検出部８を移動させる。

【００２０】次に本実施形態の作用について図６および
図７も参照して説明する。制御回路１７は、電源が与え
られた状態では、図６に示す制御プログラムのフローチ
ャートにしたがって動作する。まず、制御回路１７は、
距離センサ３ａ，３ｂに対して超音波信号を送信するよ
うに指令を出す（ステップＳ１）。これにより、車体１
の両側に配設された距離センサ３ａ，３ｂは、それぞれ
超音波送信回路１３から超音波発信素子１５に発振出力
を与えて駆動し、所定周期で繰り返し超音波信号を送信
するようになる。

【００２１】次に、制御回路１７は、送信した超音波信
号に対する反射波を受信したかを判断し（ステップＳ
２）、受信がない場合には超音波信号の送信動作を繰り
返し行なう（ステップＳ１）。そして、車体１が傾斜し
ている場合には、反射波を受信するようになる（ステッ
プＳ２）。例えば、図２に示したように、車体１が距離
センサ３ａ側に傾斜角度θだけ傾斜すると、その傾斜角
度θに対応した地表面４までの距離ｄに相当する反射時
間の信号が入力されるようになる。

【００２２】制御回路１７は、入力された反射時間の信
号に基づいて、その距離を演算して車体１の傾斜角度θ
を求める（ステップＳ３）。次に、制御回路１７は、車
体１の傾斜角度θと反対方向に同じ角度θだけ位置検出
部８を傾斜させるように姿勢制御部１１を駆動制御する
（ステップＳ４，Ｓ５）。具体的には、歯車１０を回転
させて駆動体９を移動させ、その移動による位置検出部
８の傾斜角度が−θとなったときに歯車１０を停止させ
る。

【００２３】これにより、位置検出部８は、図７に示し
ているように、車体１の傾斜によらず水平状態を保持す
ることができ、自車の位置を精度良く検出することがで
きるようになる。自動二輪車は通常の走行ではカーブを
曲がるときには車体１を傾斜させるようにして走行する
ので、車体１が傾斜することによる検出精度の低下が生
ずるのでは実用に向かないシステムとなるが、このよう
に車体１の傾斜によらず自車の位置を正確に検出できる
ので、ナビゲーション装置や事故自動通報システムなど
においては、より正確な位置情報を提供することができ
る。

【００２４】（第２の実施形態）図８ないし図１０は、
本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態
と異なるところは、位置検出部８およびその姿勢を制御
する姿勢制御部１１を位置検出部１８および支持部１９
から構成したところである。この構成においては、位置
検出部１８は、支持部１９により前後の位置で支持さ
れ、車体１の傾斜方向と同じ方向に回動可能に設けられ
ている。また、位置検出部１８の内部には姿勢制御部と
しての駆動部が設けられており、制御回路１７からの姿
勢制御信号に応じてサーボモータなどによって位置検出
部１８が回転して傾斜状態となるように構成されてい
る。

【００２５】また、図９に示すように、実際には、位置
検出部１８および支持部１９は全体がカバー２０により
覆われた状態に設けられており、外部から直接触れるこ
とのないように設けられている。なお、カバー２０はＧ
ＰＳ信号を透過可能な材料で形成されている。

【００２６】このような構成によれば、図１０に示すよ
うに、車体１が傾斜角度θだけ傾斜状態になると、制御
回路１７は距離センサ３ａ，３ｂから受けた信号に基づ
いて制御プログラムにより傾斜角度θを算出し、位置検
出部１８が水平状態となるように姿勢制御信号を与えて
傾斜角度θだけ反対方向に回動させるようになる。した
がって、このような第２の実施形態によっても第１の実
施形態と同様の効果を得ることができる。

【００２７】本発明は、上記実施形態にのみ限定される
ものではなく、次のように変形また拡張できる。距離セ
ンサ３ａ，３ｂは、常に地表面４との間の距離を算出す
るように直下に向ける配置構成でも良い。また、傾斜度
検出部３は、光学式の距離センサや直接傾斜角度を検出
するものを用いても良い。ナビゲーション装置や事故通
報システム以外でも、水平状態あるいは所定の傾斜状態
などの決まった姿勢を保持する必要がある位置検出装置
を有するもの全般に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す電気的構成図

【図２】車体の正面図

【図３】車体の背面図

【図４】位置検出部の配設状態を示す上面図

【図５】位置検出部の配設状態を示す縦断正面図

【図６】制御プログラムのフローチャート

【図７】車体の傾斜に対応した位置検出部の移動位置を
示す背面図

【図８】本発明の第２の実施形態を示す図３相当図

【図９】図５相当図

【図１０】図７相当図

【符号の説明】

１は車体（二輪車）、３は傾斜度検出部（傾斜度検知手
段）、３ａ，３ｂは距離センサ、８，１８は位置検出部
（位置検出装置）、９は駆動体、１０は歯車、１１は姿
勢制御部（姿勢制御手段）、１２は反射時間検出回路、
１３は超音波送信回路、１４は超音波受信回路、１５は
超音波発信素子、１６は超音波受信素子、１７は制御回
路（制御手段）、１９は支持部、２０はカバーである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波川 豊 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 阪野 広和 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5J062 AA01 BB01 CC07 FF03 FF04 FF05 GG02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二輪車に搭載され所定の姿勢で自車の位
   置もしくは状態を検出する位置検出装置と、 この位置検出装置を所定の姿勢に保持するための姿勢制
   御手段と、 前記二輪車の傾斜度を検知する傾斜度検知手段と、 この傾斜度検知手段により検知される自車の傾斜度に基
   づいて前記姿勢制御手段を駆動制御して前記位置検出装
   置を所定の姿勢に保持させる制御手段とを設けたことを
   特徴とする二輪車用姿勢保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の二輪車用姿勢保持装置
   において、 前記傾斜度検知手段は、前記二輪車の両側部に設けられ
   それぞれの地面までの距離を検出してその差から傾斜度
   を検出するように構成されていることを特徴とする二輪
   車用姿勢保持装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の二輪車用姿勢保持装置
   において、 前記傾斜度検知手段は、超音波信号を地面に向けて送信
   しこれを受信するまでの時間から地面までの距離を検出
   するように構成されていることを特徴とする二輪車用姿
   勢保持装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の二
   輪車用姿勢保持装置において、 前記位置検出装置は、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアン
   テナであることを特徴とする二輪車用姿勢保持装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の二
   輪車用姿勢保持装置において、 前記位置検出装置は、ジャイロセンサであることを特徴
   とする二輪車用姿勢保持装置。