JP2005283290A - Inclination detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、傾斜検出装置に関し、詳しくは、車両に取り付けられて車両の傾斜を検出する車両傾斜検出装置に関する。 The present invention relates to a tilt detection device, and more particularly to a vehicle tilt detection device that is attached to a vehicle and detects the tilt of the vehicle.
近年、駐車車両をねらった盗難事件が増加してきてる。このような盗難事件への対策として、車両に盗難防止装置が取り付けられるようになってきている。盗難防止装置には、駐車中の車両が所定の角度以上に傾いたときに異常(盗難の発生)と判定し、警報を発したり、エンジンがかからなくなるようにしている。 In recent years, theft cases targeting parked vehicles have increased. As countermeasures against such theft cases, antitheft devices have been attached to vehicles. The anti-theft device determines that an abnormality (theft has occurred) when the parked vehicle is tilted at a predetermined angle or more, and issues an alarm or stops the engine.
このように、従来の盗難防止装置においては、駐車中の車両の傾きを検出して車両異常を判定している。このため、従来の盗難防止装置においては、車両の傾きを検出する傾斜検出装置がもうけられている。従来の傾斜検出装置における傾斜の検出は、振り子式の傾斜センサ等のセンサが用いられている。 Thus, in the conventional antitheft device, the vehicle abnormality is determined by detecting the inclination of the parked vehicle. For this reason, in the conventional antitheft device, an inclination detecting device for detecting the inclination of the vehicle is provided. A sensor such as a pendulum type tilt sensor is used to detect the tilt in the conventional tilt detector.
しかしながら、近年車両の高性能化、高機能化の要求のひとつに車室内の居住空間の大容量化がある。車室の居住空間の大容量化は、車室外のエンジン等の装置が密に配設されることを示す。 However, in recent years, one of the demands for higher performance and higher functionality of vehicles is to increase the capacity of the living space in the passenger compartment. Increasing the capacity of the living space in the passenger compartment indicates that devices such as an engine outside the passenger compartment are closely arranged.
そして、従来の傾斜検出装置についても、この要求は例外ではない。すなわち、盗難防止装置および傾斜検出装置においても、小型化、高性能化が求められている。 This requirement is no exception for the conventional tilt detection apparatus. That is, the anti-theft device and the tilt detection device are also required to be downsized and high performance.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、車両の傾斜を検出できる傾斜検出装置を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said actual condition, and makes it a subject to provide the inclination detection apparatus which can detect the inclination of a vehicle.
上記課題を解決するための検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。 As a result of repeated studies for solving the above problems, the present invention has been made.
本発明の傾斜検出装置は、検出方向が交差する方向で車両にもうけられた複数の加速度センサと、複数の加速度センサの検出信号から車両の傾斜角度を算出する演算手段と、を有することを特徴とする。 The tilt detection apparatus of the present invention includes a plurality of acceleration sensors provided in the vehicle in a direction in which the detection directions intersect, and a calculation unit that calculates the tilt angle of the vehicle from detection signals of the plurality of acceleration sensors. And
本発明の傾斜検出装置は、加速度センサが車両の傾きにより生じる重力加速度をセンシングする。検出方向が交差する方向で加速度センサがもうけられることで、交差する二つの検出方向を含む検出面における加速度を検出できる。車両が傾斜すると、この検出面に重力加速度の変化が生じる。本発明の傾斜検出装置は、この検出面における重力加速度の変化から車両の傾斜を検出する。 In the tilt detection device of the present invention, the acceleration sensor senses gravitational acceleration caused by the tilt of the vehicle. By providing the acceleration sensor in the direction in which the detection directions intersect, it is possible to detect the acceleration on the detection surface including the two detection directions that intersect. When the vehicle tilts, a change in gravitational acceleration occurs on this detection surface. The tilt detection apparatus of the present invention detects the tilt of the vehicle from the change in gravitational acceleration on the detection surface.
複数の加速度センサは、それぞれの検出方向が車両の床面に平行な状態で配設されたことが好ましい。本発明の傾斜検出装置は、加速度センサの検出方向が車両の床面に対して平行に配設されていても、車両に傾斜が生じたときの傾斜を検出できる。 It is preferable that the plurality of acceleration sensors are arranged in a state in which each detection direction is parallel to the floor surface of the vehicle. The inclination detection device of the present invention can detect the inclination when the vehicle is inclined even if the detection direction of the acceleration sensor is arranged parallel to the floor surface of the vehicle.
複数の加速度センサは、車両の衝突を検出する衝突検知装置の加速度センサであることが好ましい。車両の衝突を検出する衝突検知装置の加速度センサを用いることで、従来の傾斜検出装置のように車両の傾斜を検出するためだけのセンサを搭載しない。すなわち、傾斜検出装置においてセンシングを行うセンサのコストを減らすことができる効果を有する。また、センサの数が減ることで、傾斜検出装置の体格を小型化できるとともに、車両の設計の自由度が増加する。 The plurality of acceleration sensors are preferably acceleration sensors of a collision detection device that detects a vehicle collision. By using the acceleration sensor of the collision detection device that detects the collision of the vehicle, a sensor only for detecting the inclination of the vehicle is not mounted unlike the conventional inclination detection device. That is, it has an effect of reducing the cost of the sensor that performs sensing in the tilt detection device. Further, by reducing the number of sensors, the size of the tilt detection device can be reduced, and the degree of freedom in designing the vehicle increases.
複数の加速度センサは、それぞれの検出方向が車両の床面に平行な状態で配設されたことが好ましい。本発明の傾斜検出装置は、加速度センサの検出方向が車両の床面に対して平行に配設されていても、車両に傾斜が生じたときの傾斜を検出できる。 It is preferable that the plurality of acceleration sensors are arranged in a state in which each detection direction is parallel to the floor surface of the vehicle. The inclination detection device of the present invention can detect the inclination when the vehicle is inclined even if the detection direction of the acceleration sensor is arranged parallel to the floor surface of the vehicle.
本発明の傾斜検出装置は、車両の衝突を検出する衝突検知装置の加速度センサを用いている。従来の傾斜検出装置のように車両の傾斜を検出するためだけのセンサを搭載しない。すなわち、傾斜検出装置においてセンシングを行うセンサのコストを減らすことができる効果を有する。 The inclination detection device of the present invention uses an acceleration sensor of a collision detection device that detects a vehicle collision. A sensor only for detecting the inclination of the vehicle is not mounted as in the conventional inclination detecting device. That is, it has an effect of reducing the cost of the sensor that performs sensing in the tilt detection device.
また、センサの数が減ることで、傾斜検出装置の体格を小型化できるとともに、車両の設計の自由度が増加する効果も示す。 In addition, by reducing the number of sensors, the physique of the tilt detection device can be reduced in size, and the effect of increasing the degree of freedom in designing the vehicle is also shown.
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
本実施例の傾斜検出装置を搭載した車両Vを図1に示した。 A vehicle V equipped with the tilt detection device of the present embodiment is shown in FIG.
本実施例の傾斜検出装置1は、加速度センサ2,3と、加速度センサ2,3と電気的に接続され加速度センサ2,3の検知信号から車両Vの傾斜角度を演算する傾斜演算用ECU4と、から構成される。
The inclination detection device 1 according to the present embodiment includes an
加速度センサ2,3は、ひとつの直線方向の加速度を検出する。そして、加速度センサ2,3は、それぞれの検出方向が公差する状態で基板5上に組み付けられている。加速度センサ2,3の検出方向は、基板5の表面の広がる方向にのびている。すなわち、加速度センサ2,3は、基板5の広がる方向における加速度を検出する。このとき、加速度センサ2,3は、検出方向が直交する状態で基板5に組み付けられている。
The
基板5は、車両Vの床面に対して平行な状態で車両Vに組み付けられている。基板5は、加速度センサ2の検出方向が車両Vの前後方向に、加速度センサ3の検出方向が車両Vの車幅方向となるように車両Vに組み付けられている。加速度センサ2は、車両Vの前面から後方に向かう加速度変化を正の値で出力する。加速度センサ3は、車両Vの右側面(運転席側)から左側面(助手席側)に向かう加速度変化を正の値で出力する。
The
傾斜演算用ECU4は、加速度センサ2,3からの検出信号から、車両Vの前後方向および車幅方向の加速度を得る。そして、この加速度から、車両Vの傾斜角度を算出する。
The inclination calculation ECU 4 obtains accelerations in the front-rear direction and the vehicle width direction of the vehicle V from detection signals from the
なお、傾斜演算用ECU4において算出された車両Vの傾斜角度は、車両Vの盗難の判定を行う盗難判定ECUに送られ、車両Vの盗難の判定を行うことが好ましい。また、傾斜演算用ECU4が盗難判定ECUを兼ねていてもよい。 Note that the inclination angle of the vehicle V calculated by the inclination calculation ECU 4 is preferably sent to a theft determination ECU that determines the theft of the vehicle V to determine the theft of the vehicle V. Further, the inclination calculation ECU 4 may also serve as a theft determination ECU.
本実施例の傾斜検出装置1において、加速度センサ2,3は、それぞれの検出方向における重力加速度の変化を検出する。車両Vが床面が水平な状態で駐車していたとすると、地球の重力による重力加速度は、加速度センサ2,3が組み付けられた基板5の表面に垂直な方向にかかる。このとき、加速度センサ2,3の検出方向に加速度がかからないことから、加速度センサ2,3は加速度を検出しない(図2の傾斜前の状態)。
In the tilt detection apparatus 1 of the present embodiment, the
そして、車両Vの前方が上方に持ち上げられたときには、車両Vの前部と後部の床面の高さが変化し車両Vが前後方向に傾斜する。なお、この車両Vの傾斜は、車両Vの幅方向の傾きが生じないものとする。すなわち、加速度センサ3は加速度を検出しない。そして、車両Vが駐車した地面と床面との角度を傾斜角θとする。車両Vの床面が傾斜すると、基板5が傾斜し、あわせて、基板5に組み付けられた加速度センサ2も傾斜する。加速度センサ2が傾斜すると、加速度センサ2には、重力加速度の成分の加速度が加わる。すなわち、加速度センサ2は、重力加速度の成分の加速度を検出する。この加速度センサ2に加わる重力加速度の成分の加速度は、図2の傾斜後に示したように、9.8/sinθ(m/s2)である。
When the front of the vehicle V is lifted upward, the heights of the front and rear floors of the vehicle V change and the vehicle V tilts in the front-rear direction. It is assumed that the vehicle V does not tilt in the width direction of the vehicle V. That is, the
そして、加速度センサ2において検出された重力加速度の成分の加速度の検出信号は、傾斜演算用ECU4に送信される。そして、傾斜演算用ECU4は、検出された加速度の値から、車両Vの傾斜角θを算出する。この結果、本実施例の傾斜検出装置1は、車両Vの傾斜を検出する。なお、上記した車両Vの前部が持ち上がった状態の傾斜においては、加速度センサ2の出力は正の値であるが、車両Vの後部が持ち上がった(前部が沈み込んだ)状態の傾斜においては、加速度センサ2の出力は負の値となる。
Then, the acceleration detection signal of the gravitational acceleration component detected by the
車両Vの幅方向の傾斜は、上記した前後方向の時と同様に加速度センサ3により傾斜を検出できる。
The inclination of the vehicle V in the width direction can be detected by the
さらに、加速度センサ2により検出された傾斜角と加速度センサ3により検出された傾斜角とから車両Vの傾斜角を算出することができる。たとえば、車両Vの右前部が持ち上がるとともに左後部が沈み込むように傾斜している場合には、加速度センサ2および加速度センサ3のそれぞれに正の値の加速度を検出できる。そして、傾斜演算用ECU4において、演算を行うことで、車両Vの傾斜状態を判定できる。
Furthermore, the inclination angle of the vehicle V can be calculated from the inclination angle detected by the
傾斜検出装置1は、算出された傾斜状態と、直前に算出された傾斜状態とから、傾斜角度の変位量を演算することが好ましい。傾斜角度の変位量を算出することで、車両に加えられた傾斜を検出できる。このことは、車両Vが傾斜した傾斜面に駐車したときに、車両に加えられた傾斜から車両の状態を検出できる効果を有する。 It is preferable that the inclination detection apparatus 1 calculates the displacement amount of the inclination angle from the calculated inclination state and the inclination state calculated immediately before. By calculating the displacement amount of the inclination angle, the inclination applied to the vehicle can be detected. This has the effect that the state of the vehicle can be detected from the inclination applied to the vehicle when the vehicle V is parked on the inclined surface.
本実施例の傾斜検出装置1を用いて傾斜水平な表面に駐車した車両Vの傾斜の判定について、以下、説明をする。 The determination of the inclination of the vehicle V parked on the inclined horizontal surface using the inclination detecting device 1 of the present embodiment will be described below.
まず、傾斜検出装置1は、駐車中の車両Vの傾斜状態(初期傾斜)を検出する。車両Vは水平面に駐車していることから、加速度センサ2,3は重力加速度の検出ができない(ゼロを検出する)。
First, the inclination detection device 1 detects the inclination state (initial inclination) of the parked vehicle V. Since the vehicle V is parked on a horizontal plane, the
そして、車両Vに窃盗犯が近づき、車両Vの右前部を持ち上げる。車両Vの右前部が持ち上がったときに、車両Vは前後方向にθ1の角度で、幅方向にθ2の角度で床面が傾斜する。 Then, the thief approaches the vehicle V and lifts the right front portion of the vehicle V. When the right front portion of the vehicle V is lifted, the floor of the vehicle V is inclined at an angle θ 1 in the front-rear direction and at an angle θ 2 in the width direction.
上記したように、車両Vが傾斜すると、加速度センサ2には、9.8/sinθ1(m/s2)の加速度が検出される。また、加速度センサ3には、9.8/sinθ2(m/s2)の加速度が検出される。
As described above, when the vehicle V tilts, the
加速度センサ2および3において検出された加速度の検出信号は、傾斜演算用ECU4に送信される。そして、傾斜演算用ECU4は、検出された重力加速度の値から、車両Vの傾斜角を算出する。これにより、本実施例の傾斜検出装置1は、車両Vの傾斜を検出する。
The acceleration detection signals detected by the
また、傾斜演算用ECU4は、あらかじめ検出した初期傾斜と上記傾斜角とから車両の傾斜状態を判定する。この判定により、車両が盗難に遭っていると判定することが好ましい。そして、車両が盗難にあっていると判定したときには、車両にもうけられた盗難防止装置や盗難警報装置を作動させることが好ましい。 In addition, the inclination calculation ECU 4 determines the inclination state of the vehicle from the initial inclination detected in advance and the inclination angle. It is preferable to determine by this determination that the vehicle has been stolen. When it is determined that the vehicle is stolen, it is preferable to operate an anti-theft device or an anti-theft alarm device provided on the vehicle.
上記説明においては、車両Vが平坦面上に駐車している状態において説明をしているが、傾斜面に駐車している場合には、初期傾斜において傾斜が判定でき、盗難にあっているときには、その傾斜以上に車両が傾斜するため、この初期傾斜との比較から車両の盗難の判定を行うことができる。 In the above description, the vehicle V is described in a state where it is parked on a flat surface. However, when the vehicle V is parked on an inclined surface, the inclination can be determined at the initial inclination, and when the vehicle V is stolen. Since the vehicle inclines more than the inclination, the vehicle theft can be determined from the comparison with the initial inclination.
初期傾斜の検出は、車両の駐車と連動して行うことが好ましい。たとえば、イグニッションのオフや、ドアのロックにより検出を開始することが好ましい。 It is preferable to detect the initial inclination in conjunction with the parking of the vehicle. For example, it is preferable to start the detection by turning off the ignition or locking the door.
上記したように、本実施例の傾斜検出装置1は、車両Vの傾斜を検出することができる。また、本実施例の傾斜検出装置1において、加速度センサ2,3は、エアバックをもつ乗員保護装置の衝突を検出する衝突検出手段の加速度センサを用いてもよい。エアバックをもつ乗員保護装置の衝突検出手段は、少なくとも、車両の前後方向の加速度変化を検出する加速度センサと、車両の幅方向の加速度変化を検出する加速度センサと、車両の前後方向の加速度変化を検出するとともに同一方向の前記加速度センサの検出値の保証を行うセーフィングセンサと、をもつ。本実施例の傾斜検出装置1が傾斜を検出する加速度センサ2,3に衝突検出手段の加速度センサを用いることで、本実施例の傾斜検出装置1の設置時に新たに加速度センサを設置する必要がなく、コストの上昇を抑えることができる。
As described above, the inclination detection device 1 of the present embodiment can detect the inclination of the vehicle V. Moreover, in the inclination detection apparatus 1 of a present Example, the
また、本実施例に傾斜検出装置1においては、加速度センサ2,3は、検出方向が直交した状態で組み付けられているが、交差する状態(検出方向が平行でない状態)で組み付けられていれば、車両の傾斜を検出できる。
Moreover, in the inclination detection apparatus 1 according to the present embodiment, the
さらに、加速度センサの数についても、多ければ多いほど、検出精度が向上する効果を有する。加速度センサの数が3以上のとき、少なくとも二つの加速度センサ2,3の加速度の検出方向が交差する状態にもうけられていれば、二つの加速度センサ2,3以外の加速度センサの加速度の検出方向は特に限定されない。すなわち、二つの加速度センサ2,3以外の加速度センサの加速度の検出方向が平行であっても、交差する方向であっても、特に限定されない。
Furthermore, the greater the number of acceleration sensors, the more effective the detection accuracy. When the number of acceleration sensors is 3 or more, the direction of acceleration detection of acceleration sensors other than the two
1…傾斜検出装置
2,3…加速度センサ
4…傾斜演算用ECU
5…基板
V…車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
5 ... Substrate V ... Vehicle
Claims (3)
複数の該加速度センサの検出信号から該車両の傾斜角度を算出する演算手段と、
を有することを特徴とする傾斜検出装置。 A plurality of acceleration sensors provided in the vehicle in the direction in which the detection directions intersect;
Arithmetic means for calculating the inclination angle of the vehicle from detection signals of the plurality of acceleration sensors;
An inclination detecting device comprising:
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Legal Events
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