JP2005204871A - Electric motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はモーターを駆動源として走行する電動車両に関するものである。 The present invention relates to an electric vehicle that travels using a motor as a drive source.
従来、この種の電動車両は、電動カート、あるいは、シニアカーとも呼ばれているもので、座席に配設された着座センサにより乗員の着座を検出していないときには、アクセルレバーのロックを解除しないようになっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of electric vehicle is also called an electric cart or a senior car. When the seating sensor installed on the seat does not detect the seating of an occupant, the accelerator lever is not unlocked. (For example, refer to Patent Document 1).
図9は、前記公報に記載された従来の電動車両を示すものである。図9に示すように、車両本体1と、左右1対の前輪2と、左右1対の後輪3と、ハンドル部4と、アクセルレバー5と、座席6と、着座センサ7とから構成されている。着座センサ7は乗員の体重を検出する。
しかしながら、前記従来の構成では、着座センサ7が乗員の体重を検出するので、荷物等の物体が座席に置かれると物体の重量により着座センサ7が着座を誤検出してアクセルレバー5のロックが不要に解除されてしまうという課題を有していた。
However, since the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、着座センサが誤検出せずに乗員の在席を検出する電動車両を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an electric vehicle that detects the presence of an occupant without erroneously detecting a seating sensor.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電動車両は、座席に圧電センサを配設し、前記圧電センサの出力信号に基づき前記座席上の乗員の体動を検出して乗員の在席を判定し、判定結果に基づき前記車両本体の動作を制御するものである。 In order to solve the above-described conventional problems, an electric vehicle according to the present invention is provided with a piezoelectric sensor in a seat, detects the movement of an occupant on the seat based on an output signal of the piezoelectric sensor, and occupants are seated. And the operation of the vehicle body is controlled based on the determination result.
これによって、乗員には体動があり、荷物等の物体には体動がないので、体動を検出して乗員の在席を判定することにより、誤検出せずに確実に乗員の在席を検出して前記車両本体の動作を制御する。 As a result, the occupant has body movement, and an object such as a baggage does not have body movement, so by detecting the body movement and determining the occupant's presence, it is ensured that the occupant is seated without erroneous detection. Is detected to control the operation of the vehicle body.
本発明の電動車両は、乗員には体動があり、荷物等の物体には体動がないので、体動を検出して乗員の在席を判定することにより、誤検出せずに確実に乗員の在席を検出して前記車両本体の動作を制御することができる。 In the electric vehicle according to the present invention, the occupant has a body movement, and an object such as a luggage does not have a body movement. Therefore, by detecting the body movement and determining the presence of the occupant, it is possible to reliably detect without erroneous detection. It is possible to control the operation of the vehicle body by detecting the presence of a passenger.
第1の発明は、座席に圧電センサを配設し、前記圧電センサの出力信号に基づき前記座席上の乗員の体動を在席判定手段が検出して乗員の在席を判定し、判定結果に基づき前記車両本体の動作を制御手段が制御することにより、乗員には体動があり、荷物等の物体には体動がないので、体動を検出して乗員の在席を判定することにより、誤検出せずに確実に乗員の在席を検出して前記車両本体の動作を制御することができる。 According to a first aspect of the present invention, a piezoelectric sensor is provided in the seat, and the presence determination means detects the body movement of the passenger on the seat based on the output signal of the piezoelectric sensor, determines the presence of the passenger, and the determination result The control means controls the operation of the vehicle main body based on the above, so that the occupant has body movement and the object such as luggage does not have body movement, so the body movement is detected and the presence of the occupant is determined. Thus, it is possible to reliably detect the presence of an occupant and to control the operation of the vehicle body without erroneous detection.
第2の発明は、特に、第1の発明の圧電センサを可撓性でケーブル状に成型されたものとすることにより、座席に屈曲自在に配設することができ、レイアウトの自由度を向上することができる。 In the second invention, in particular, the piezoelectric sensor according to the first invention is flexible and molded into a cable shape, so that it can be flexibly disposed on the seat and the degree of freedom in layout is improved. can do.
第3の発明は、特に、第1の発明または第2の発明の在席判定手段が乗員の心拍と呼吸の少なくとも1つに基づく体動を検出して乗員の在席を判定することにより、心拍や呼吸といった生命活動に基づく体動を検出して乗員の在席を判定するので、非生命体である荷物等の物体との区別を一層明確にして乗員の在席を判定することができる。 According to a third aspect of the invention, in particular, the presence determination means of the first aspect of the invention or the second aspect of the invention detects body movement based on at least one of the occupant's heartbeat and respiration to determine the occupant's presence. Since the presence of the occupant is determined by detecting body movements based on life activity such as heartbeat and breathing, it is possible to determine the occupancy of the occupant with a clearer distinction from non-life objects such as luggage. .
第4の発明は、特に、第1の発明または第2の発明の在席判定手段が走行中の振動による乗員の身体の固有振動を検出して乗員の在席を判定することにより、走行中の乗員の在席を確実に判定することができる。 In the fourth aspect of the invention, in particular, the presence determination unit of the first aspect of the invention or the second aspect of the invention detects the natural vibration of the occupant's body due to the vibration during the traveling and determines the occupant's occupancy. It is possible to reliably determine the presence of the passenger.
第5の発明は、特に、第1の発明〜第4の発明のいずれか1つの発明の在席判定手段が圧電センサの出力信号から車両本体の固有振動に基づく周波数成分を除去して乗員の在席を判定することにより、圧電センサの出力信号から車両本体の固有振動に基づく周波数成分、すなわち、判定に不要なノイズ成分を除去して乗員の体動に基づく信号のみを抽出して在席を判定するので、在席判定の信頼性を向上することができる。 In the fifth invention, in particular, the presence determination means of any one of the first to fourth inventions removes a frequency component based on the natural vibration of the vehicle body from the output signal of the piezoelectric sensor, and By determining the presence, the frequency component based on the natural vibration of the vehicle body, that is, the noise component unnecessary for the determination is removed from the output signal of the piezoelectric sensor, and only the signal based on the occupant's body movement is extracted to be present Therefore, the reliability of presence determination can be improved.
第6の発明は、特に、第1の発明〜第5の発明のいずれか1つの発明の制御手段が在席判定手段で不在の判定が行なわれた場合は車両本体の走行を不許可とすることにより、座席不在時の不要な走行がなくなり、安全性が向上する。 In the sixth invention, in particular, when the presence of the control means of any one of the first to fifth inventions is determined by the presence determination means, the vehicle body is not allowed to travel. This eliminates unnecessary traveling when the seat is absent and improves safety.
第7の発明は、特に、第6の発明において、在席判定手段の判定によらず使用者の操作によって車両本体の走行を許可する判定無効手段を備えたことにより、不在時でも判定無効手段を作動させることにより、例えば、荷物を座席に載せて移動させたり、電動車両の収納時に不在のまま場所を移動するといったことができ、使い勝手が向上する。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in the sixth aspect of the invention, the determination invalidating means for permitting the vehicle body to travel by the user's operation regardless of the determination of the presence determination means, so that the determination invalidating means even when absent. By actuating, for example, it is possible to move a load on a seat or to move a place while the electric vehicle is stored, thereby improving usability.
第8の発明は、特に、第3の発明の制御手段が、在席判定手段で検出した乗員の体動信号に基づき前記乗員の心拍数と呼吸数の少なくとも1つを演算し、心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は警報を発生する。そして、乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は警報により乗員自身や周囲の人に報知するので、万一の場合に備えて使用者の安心感が向上する。 In the eighth invention, in particular, the control means of the third invention calculates at least one of the occupant's heart rate and respiratory rate based on the occupant's body motion signal detected by the presence determination means, If at least one of the respiratory rates deviates from a preset range for each, an alarm is generated. The presence or absence of abnormalities is determined based on the heart rate and breathing rate of the passenger, and if there is an abnormality, the passenger is alerted to the passenger and the surrounding people, so there is a sense of security for the user in case of an emergency. improves.
第9の発明は、特に、第3の発明または第8の発明の制御手段が、在席判定手段で検出した乗員の体動信号に基づき前記乗員の心拍数と呼吸数の少なくとも1つを演算し、心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は乗員に異状が発生したとして車両本体の走行を停止する。そして、乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は車両本体の走行を停止するので、万一の場合に備えて使用者の安心感がさらに向上する。 In the ninth invention, in particular, the control means of the third or eighth invention calculates at least one of the heart rate and breathing rate of the occupant based on the occupant's body motion signal detected by the presence determination means. If at least one of the heart rate and the respiratory rate deviates from a preset setting range for each, the traveling of the vehicle body is stopped because an abnormality has occurred in the occupant. Then, the presence / absence of an abnormality is determined based on the heart rate and respiratory rate of the occupant, and if there is an abnormality, the vehicle body stops traveling, so that the user's sense of security is further improved in case of an emergency.
第10の発明は、特に、第3の発明、第8の発明、および第9の発明のいずれか1つの発明の制御手段が、在席判定手段で検出した乗員の体動信号に基づき前記乗員の心拍数と呼吸数の少なくとも1つを演算し、心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は乗員に異状が発生したとして、予め設定された外部通報先へ通報する。そして、乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は予め設定された外部通報先へ通報するので万一の場合に備えて使用者の安心感がさらに向上する。 In a tenth aspect of the invention, in particular, the control means according to any one of the third aspect, the eighth aspect, and the ninth aspect of the invention is based on the occupant's body motion signal detected by the presence determination means. When at least one of heart rate and respiration rate is calculated, and at least one of heart rate and respiration rate deviates from a preset setting range for each, it is determined that an abnormality has occurred in the occupant. Report to an external reporter. Then, the presence or absence of abnormalities is determined based on the occupant's heart rate and respiratory rate, and if there are abnormalities, a notification is made to a preset external reporting destination, so the user's sense of security is further improved in case of an emergency. To do.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1(a)は本発明の第1の実施の形態における電動車両の座席の斜視図、図1(b)は図1(a)のAA位置における断面図を示すものである。尚、電動車両は例えば図9で示したものと同様なものを想定している。図1(a)において、座席6には可撓性でケーブル状の圧電センサ8が蛇行状に配設されている。図1(b)において、座席6はカバー部6a、クッション部6b、および支持部6cを備え、圧電センサ8はクッション部6bのカバー部6a側に設けられた溝部6dに配設されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a perspective view of a seat of an electric vehicle according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view at the position AA in FIG. The electric vehicle is assumed to be similar to that shown in FIG. 9, for example. In FIG. 1A, a flexible cable-like
図2(a)は圧電センサ8と在席判定手段9の構成図、図2(b)は図2(a)のBB位置における断面図を示すものである。図2(a)において、圧電センサ8は後述する電極の断線・ショート検出用の抵抗体が内蔵された先端部8aと、可撓性でケーブル状の感知部8bとを備えている。在席判定手段9は感知部8bと接続され、圧電センサ8の出力信号に基づき座席6上の乗員の体動を検出して乗員の在席を判定する。在席判定手段9には電源と判定出力用のケーブル10が接続され、ケーブル10の先端にはコネクタ部11が設けられている。コネクタ部11は後述する電動車両の制御手段に接続される。
FIG. 2A is a configuration diagram of the
図2(b)において、感知部8bは導体からなる中心電極81、圧電体層82、導体からなる外側電極83、弾性体からなる被覆層84を備えている。圧電体層18はポリフッ化ビニリデン等の樹脂系の高分子圧電体を用いることも考えられるが、耐熱温度が上限で80℃程度であり、電動車両は屋外使用が主であって、特に夏季には直射日光により座席の表面温度が時には100℃近くの高温になることから、高分子圧電体を用いることは好ましくない。圧電体層18としては特定の樹脂基材中に圧電セラミックスの粉体を混合した複合圧電体を用いると100℃以上の高温耐久性を有することができ、このような複合圧電体を使用することが好ましい。
2B, the
図3は本発明の第1の実施の形態における電動車両のブロック図である。図3において、在席判定手段9は、圧電センサ8からの出力信号を所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行う第1のフィルタ部9aと、第1のフィルタ部9aの出力信号をさらに所定の濾波特性で濾波し、かつ、所定の増幅度で増幅を行う第2のフィルタ部9bと、第1のフィルタ部9aの出力信号VF1を予め設定された設定値V1、V2と比較する第1のコンパレータ部9cと、第2のフィルタ部9bの出力信号VF2を予め設定された設定値V1、V2と比較する第2のコンパレータ部9dと、第1のコンパレータ部9cと第2のコンパレータ部9dそれぞれの出力信号VC1、VC2に基づき座席6上の乗員の在席を判定する判定部9eとを備えている。
FIG. 3 is a block diagram of the electric vehicle according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the presence determination means 9 filters the output signal from the
在席判定手段9は前述したケーブル10とコネクタ部11を介して制御手段12と接続されている。制御手段12は電動車両を駆動する駆動手段13、および警報手段14とを制御する。また、制御手段12には在席判定手段9の判定によらず使用者の操作によって車両本体の走行を許可する判定無効手段15が接続されている。判定無効手段15は例えばハンドル部4に設置される。
The
以上のように構成された電動車両について、以下その動作、作用を説明する。 About the electric vehicle comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、車両本体1の主電源を投入し、乗員が座席6に着座すると乗員の動作に基づく体動により座席6に配設された圧電センサ8が変形し、圧電効果により変形の加速度に応じた電圧信号が圧電センサ8から出力される。圧電センサ8の出力信号は在席判定手段9の第1のフィルタ部9aにより所定の濾波特性で濾波され、かつ、所定の増幅度で増幅される。濾波特性は実験的に求めることができ、例えば、通過周波数が10Hz以下のローパスフィルタとするのが良い。増幅度も実験的に求めることができ、数十倍〜数百倍程度で乗員の動作に基づく体動を検出可能だが、座席6の材質や圧電センサ8の配設位置、配設パターン等により最適な増幅度を決定する。
First, the main power supply of the
第1のフィルタ部9aの出力信号VF1は第1のコンパレータ部9cにより予め設定された設定値V1、V2(V2はV1より大とする)と比較され、VF1がV1以下か、または、VF1がV2以上ならばHi、VF1がV1より大で、かつ、VF1がV2より小ならばLoの比較信号VC1を出力する。
The output signal VF1 of the
図4は乗員の着座〜離座時のVF1とVC1を示した特性図である。図4において、S1は着座動作、S2は手足等の動作、S3は離座動作に対応している。不在時はVF1は基準電位V0であり、乗員の各動作に対応してV1以下、または、V2以上となる振幅の大きな信号が発生する。そして、このようなVF1に基づき、VC1は不在時や動作がない場合はLo、乗員の各動作に対応してパルス状にHiとなる。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing VF1 and VC1 when the occupant sits and leaves. In FIG. 4, S1 corresponds to a seating operation, S2 corresponds to an operation such as a limb, and S3 corresponds to a separation operation. In the absence, VF1 is the reference potential V0, and a signal having a large amplitude that is V1 or less or V2 or more is generated corresponding to each operation of the occupant. And based on such VF1, VC1 becomes Lo in a pulse shape corresponding to each operation of Lo and the occupant when absent or when there is no operation.
次に、在席判定手段9の第2のフィルタ部9bでは第1のフィルタ部9aの出力信号がさらに所定の濾波特性で濾波され、かつ、所定の増幅度で増幅が行なわれる。第2のフィルタ部9bの出力信号VF2は第2のコンパレータ部9dにより予め設定された設定値V3、V4(V4はV3より大とする)と比較され、VF2がV3以下か、または、VF2がV4以上ならばHi、VF2がV3より大で、かつ、VF2がV4より小ならばLoの比較信号VC2を出力する。
Next, in the
図5は乗員の安静着座時のVF2とVC2を示した特性図で、VF2の波形は図4のS4の部分を拡大したものに相当している。図5において、VF2に周期的に振幅の大きな信号が現れているが、これは圧電センサ8により検出された乗員の心拍活動による身体の微小な体動に対応した信号である。乗員が在席している限り、このような心拍活動による体動があるので、これを検出することにより確実な在席判定が可能となる。第2のコンパレータ部9dの出力信号VC2は、上記のような心拍活動による体動に対応してパルス状にHiとなる。尚、第2のフィルタ部9bのの濾波特性は4〜6Hzのバンドパスフィルタとするのが好ましい。また、増幅度は心拍活動による体動を検出するため、第1のフィルタ部9aと第2のフィルタ部9bとを合わせた増幅度として数千倍〜数万倍程度となる。この場合も座席6の材質や圧電センサ8の配設位置、配設パターン等により最適な増幅度を決定する。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing VF2 and VC2 when the occupant is resting, and the waveform of VF2 corresponds to an enlarged portion of S4 in FIG. In FIG. 5, a signal having a large amplitude periodically appears in VF2, which corresponds to a minute body movement of the body due to the occupant's heartbeat activity detected by the
以上のようにして出力されたVC1、VC2に基づき、在席判定手段9の判定部9eにより座席6上の乗員の在席が判定される。図6はこの際の判定手順を示したフローチャートである。図6において、ステップST1で主電源がオンされると、ステップST2で最初は不在の判定から開始される。次に、ステップST3でVC1がHiか否かが判定され、VC1がLoの場合は不在の判定が継続される。一方、図4で示したように乗員の着座動作に基づきVC1がHiとなると、ステップST4で在席の判定がなされる。ステップST4で在席の判定がなされると、ステップST5で予め設定された設定時間t1以上、VC2がLoか否かが判定される。ここで、t1は心拍の1拍に要する時間より大きな時間で設定される。すなわち、図5で示したように心拍活動による体動があり、VF2がV3以下か、または、VF2がV4以上ならば間欠的にVC2にパルス状のHiが現れるので在席の判定が継続される。一方、乗員が在席状態から離座すると、VF2には離座動作による大きな振幅の信号があらわれた後、心拍活動による体動がなくなるので、信号が減衰し、VF2がV3より大で、かつ、VF2がV4より小となってVC2がLoで継続し、t1以上、VC2がLoとなるのでステップST2で不在の判定がなされる。以降、ステップST2〜ステップST5で同様な判定処理がなされる。
Based on VC1 and VC2 output as described above, the
尚、上記では第2のフィルタ部9bで心拍による微小な体動を検出する構成としたが、例えば、フィルタ特性を0.1〜1Hzとして呼吸による微小な体動を検出して在席判定を行う構成としたり、複数のフィルタを備えて心拍と呼吸の双方を検出して在席判定を行う構成としてもよい。
In the above description, the
制御手段12は在席判定手段9からの出力信号に基づき、不在の判定の場合は駆動手段13の駆動を不許可とし、アクセルレバー5を操作しても走行できないようにする。一方、在席の判定の場合は駆動手段13の駆動を許可し、アクセルレバー5の操作で走行が可能となる。また、走行中に乗員がアクセルレバー5を押しながら腰を上げて立ち上がる場合は不在の判定がなされるので、制御手段12により駆動手段13の駆動が不許可とされ、走行が停止される。この場合、走行停止の前に警報手段14から警報を発生させて不要な使用状態に対して警告を行って着座を促したり、警報により走行停止を予告する構成としてもよく、乗員の安心感が向上する。また、使用者の操作により判定無効手段15が作動された場合、制御手段12は在席判定手段9の判定によらず使用者の操作によって車両本体の走行を許可する。
Based on the output signal from the presence determination means 9, the control means 12 disallows driving of the drive means 13 in the case of absence, and prevents the vehicle from running even if the
以上のように、本実施の形態においては、座席に圧電センサを配設し、前記圧電センサの出力信号に基づき前記座席上の乗員の体動を在席判定手段が検出して乗員の在席を判定し、判定結果に基づき前記車両本体の動作を制御手段が制御することにより、乗員には体動があり、荷物等の物体には体動がないので、体動を検出して乗員の在席を判定することにより、誤検出せずに確実に乗員の在席を検出して前記車両本体の動作を制御することができる。 As described above, in the present embodiment, a piezoelectric sensor is provided in the seat, and the presence determination means detects the body movement of the passenger on the seat based on the output signal of the piezoelectric sensor, and the presence of the passenger Since the control means controls the operation of the vehicle body based on the determination result, the occupant has body movement, and the object such as luggage does not have body movement. By determining the presence, it is possible to reliably detect the presence of an occupant and to control the operation of the vehicle body without erroneous detection.
また、圧電センサを可撓性でケーブル状に成型されたものとすることにより、座席に屈曲自在に配設することができ、レイアウトの自由度を向上することができる。 In addition, since the piezoelectric sensor is flexible and molded into a cable shape, the piezoelectric sensor can be flexibly disposed in the seat, and the degree of freedom in layout can be improved.
また、乗員の心拍と呼吸の少なくとも1つに基づく体動を検出して乗員の在席を判定することにより、心拍や呼吸といった生命活動に基づく体動を検出して乗員の在席を判定するので、非生命体である荷物等の物体との区別を一層明確にして乗員の在席を判定することができる。 In addition, by detecting body movement based on at least one of the heartbeat and breathing of the occupant and determining the presence of the occupant, body movement based on life activity such as heartbeat and breathing is detected to determine the occupant's presence. Therefore, it is possible to determine the presence of an occupant with a clearer distinction from non-life objects such as luggage.
また、制御手段が在席判定手段で不在の判定が行なわれた場合は車両本体の走行を不許可とすることにより、座席不在時の不要な走行がなくなり、安全性が向上する。 Further, when the presence of the seat is determined by the presence of the control means, the travel of the vehicle body is not permitted, thereby eliminating unnecessary travel when the seat is absent and improving safety.
また、在席判定手段の判定によらず使用者の操作によって車両本体の走行を許可する判定無効手段を備えたことにより、不在時でも判定無効手段を作動させることにより、例えば、荷物を座席に載せて移動させたり、電動車両の収納時に不在のまま場所を移動するといったことができ、使い勝手が向上する。 In addition, by providing a determination invalidation means that allows the vehicle body to travel by the user's operation regardless of the presence determination means, by operating the determination invalidation means even when absent, for example, a baggage can be placed in the seat It can be placed and moved, or moved from place to place while the electric vehicle is housed, which improves usability.
(実施の形態2)
図7は、本発明の第2の実施の形態の電動車両のブロック図である。図3において第1の実施の形態と相違する点は、在席判定手段9が電動車両の走行を検出する走行検出手段16からの出力に基づき在席を判定する点にある。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a block diagram of an electric vehicle according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the difference from the first embodiment is that the presence determination means 9 determines the presence based on the output from the travel detection means 16 that detects the travel of the electric vehicle.
上記構成の電動車両について、以下その動作、作用を説明する。 About the electric vehicle of the said structure, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
走行中は路面の凹凸等により走行振動が乗員に印加され、第2のフィルタ部9bの信号が飽和し、心拍による体動信号を検出できない場合がある。したがって、本実施の形態では在席判定手段9が走行検出手段16からの出力に基づき、停止中と走行中とを区別して在席を判定する。すなわち、停止中は走行振動の影響を受けないので、第1の実施の形態と同様に在席の判定を行う。一方、走行中の在席の判定の場合、第1のコンパレータ部9cに新たに設定値を設けて在席判定を行う。この様子を添付図面を用いて説明する。
During traveling, traveling vibration is applied to the occupant due to unevenness of the road surface, and the signal of the
図8は乗員の着座〜離座時のVF1と第1のコンパレータ部9cの出力信号VC1a、VC1bを示した特性図である。図8において、新たな設定値としてV5とV6を設け(V6はV5より大とする)、VC1aはVF1がV1以下か、または、VF1がV2以上ならばHi、VF1がV1より大で、かつ、VF1がV2より小ならばLoの比較信号を出力する。また、VC1bはVF1がV5以下か、または、VF1がV6以上ならばHi、VF1がV5より大で、かつ、VF1がV6より小ならばLoの比較信号を出力する。 FIG. 8 is a characteristic diagram showing VF1 and the output signals VC1a and VC1b of the first comparator section 9c when the occupant is seated or separated. In FIG. 8, V5 and V6 are provided as new setting values (V6 is greater than V5). VC1a is Hi if VF1 is V1 or less, or VF1 is V2 or more, VF1 is greater than V1, and If VF1 is smaller than V2, Lo comparison signal is output. VC1b outputs a comparison signal of Hi if VF1 is V5 or less, or if VF1 is V6 or more, Lo is greater than V5, and if VF1 is less than V6, Lo.
そして、例えば図8に示すように、S5で乗員が着座し、電動車両の走行を開始すると、S6のようにVF1には走行振動による身体の振動に基づく信号が現れる。S7で不要に乗員が座席から腰を上げて車両本体上に立ち上がるとその動作により大きな振幅の信号が発生した後、S8のように走行振動による車両本体の振動に基づく信号が発生する。この信号の振幅は心拍による体動の信号よりも大きいので、第1の実施の形態と同様な判定手順では在席の判定を継続してしまい、車両本体上に立ち上がったまま不要に走行することとなる。 For example, as shown in FIG. 8, when an occupant is seated in S5 and the electric vehicle starts to travel, a signal based on body vibration due to travel vibration appears in VF1 as in S6. When an occupant unnecessarily lifts his / her seat from the seat and stands on the vehicle body in S7, a signal with a large amplitude is generated by the operation, and then a signal based on the vibration of the vehicle body due to running vibration is generated as in S8. Since the amplitude of this signal is larger than the signal of body movement due to heartbeat, the presence determination is continued in the determination procedure similar to that of the first embodiment, and the vehicle travels unnecessarily while standing on the vehicle body. It becomes.
そこで、本実施の形態では、走行中は予め設定した設定時間t2以上、VC1bがLoとなると不在と判定する。t2は走行中の立ち上がり等を考慮して数秒〜数十秒の間で設定する。これにより、図8に示すようにS9で不在の判定を行うことにより、制御手段12が駆動手段13の駆動を停止して走行を停止する。
Therefore, in the present embodiment, it is determined that the vehicle is absent if the VC1b becomes Lo for more than a preset set time t2 during traveling. t2 is set in the range of several seconds to several tens of seconds in consideration of the rise during traveling. As a result, as shown in FIG. 8, by determining the absence in S9, the
この場合、第1のフィルタ部9aはできるだけ走行中の身体の振動を検出しやすいように、フィルタの特性を身体の固有振動を検出できるようにする。具体的には、通過周波数が10Hz以下のローパスフィルタとするのが良く、特に4〜6Hzのバンドパスフィルタとするのが好ましい。また、車両本体の振動はできるだけ検出しないようにするため、フィルタの特性を車両本体の固有振動に基づく周波数成分を除去するようにする。具体的には、実車走行試験等により振動データを収集し、周波数解析により固有振動数を求め、求めた固有振動数を中心周波数とするノッチフィルタを第1のフィルタ部9aに付加すればよい。
In this case, the
以上のように、本実施の形態においては、在席判定手段が走行中の振動による乗員の身体の固有振動を検出して乗員の在席を判定することにより、走行中の乗員の在席を確実に判定することができる。 As described above, in the present embodiment, the presence determination unit detects the natural vibration of the occupant's body due to vibration during traveling and determines the occupant's presence, thereby determining the presence of the occupant during traveling. It can be determined with certainty.
また、在席判定手段が圧電センサの出力信号から車両本体の固有振動に基づく周波数成分を除去して乗員の在席を判定することにより、圧電センサの出力信号から車両本体の固有振動に基づく周波数成分、すなわち、判定に不要なノイズ成分を除去して乗員の体動に基づく信号のみを抽出して在席を判定するので、在席判定の信頼性を向上することができる。 Further, the presence determination means removes the frequency component based on the natural vibration of the vehicle body from the output signal of the piezoelectric sensor and determines the presence of the occupant, whereby the frequency based on the natural vibration of the vehicle body is determined from the output signal of the piezoelectric sensor. Since the component, that is, the noise component unnecessary for the determination is removed and only the signal based on the occupant's body movement is extracted to determine the presence, the reliability of the presence determination can be improved.
(実施の形態3)
本実施の形態では、在席判定手段8の第2のフィルタ部9bで検出した乗員の体動信号に基づき前記乗員の心拍数と呼吸数の少なくとも1つを演算し、心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は警報を発生する構成とする。心拍数や呼吸数の演算の方法としては、平滑化した後に閾値と比較してパルス列に変換してパルスをカウントしたり、自己相関係数を演算する等の公知の方法を用いればよい。この構成により、乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は警報により乗員自身や周囲の人に報知するので、万一の場合に備えて使用者の安心感が向上する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, at least one of the occupant's heart rate and respiratory rate is calculated based on the occupant's body motion signal detected by the
また、演算した心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は乗員に異状が発生したとして車両本体の走行を停止する構成としてもよい。乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は車両本体の走行を停止するので、万一の場合に備えて使用者の安心感がさらに向上する。 Further, when at least one of the calculated heart rate and respiration rate deviates from a preset setting range for each, it may be configured that the traveling of the vehicle main body is stopped because an abnormality has occurred in the occupant. The presence or absence of an abnormality is determined based on the occupant's heart rate and respiratory rate, and if there is an abnormality, traveling of the vehicle main body is stopped.
また、演算した心拍数と呼吸数の少なくとも1つがそれぞれに対して予め設定された設定範囲を逸脱した場合は乗員に異状が発生したとして、予め設定された外部通報先へ通報する構成としてもよい。乗員の心拍数や呼吸数に基づいて異状の有無を判定し、異状がある場合は予め設定された外部通報先へ通報するので万一の場合に備えて使用者の安心感がさらに向上する。 Further, when at least one of the calculated heart rate and respiration rate deviates from a preset setting range for each of them, it may be configured to report to a preset external report destination that an abnormality has occurred in the occupant. . The presence or absence of abnormality is determined based on the occupant's heart rate and respiratory rate, and if there is an abnormality, a notification is made to a preset external reporting destination, so that the user's sense of security is further improved in case of an emergency.
以上のように、本発明にかかる電動車両は、体動を検出して乗員の在席を判定することにより、誤検出せずに確実に乗員の在席を検出して前記車両本体の動作を制御することができるので、電動車椅子やフォークリフト、トラクタ等の自走式車両の制御にも適用できる。 As described above, the electric vehicle according to the present invention detects the body movement and determines the presence of the occupant, thereby reliably detecting the occupant's presence without erroneous detection and operating the vehicle body. Since it can be controlled, it can also be applied to control of self-propelled vehicles such as electric wheelchairs, forklifts, and tractors.
1 車両本体
6 座席
8 圧電センサ
9 在席判定手段
12 制御手段
15 判定無効手段
DESCRIPTION OF
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2004
- 2004-01-22 JP JP2004013950A patent/JP2005204871A/en not_active Withdrawn
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