JP2007269234A - 自動二輪車用乗車検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存部品を大幅改変することなくシートに乗員が着座しているか否かを正確に検知できるようにする。
【解決手段】自動二輪車１はハンガリンク１９を介してピボット軸２０で枢軸支持されたパワーユニット２２で後輪ＷＲを懸架している。車体フレーム（リアサブフレーム）１８にステー３３を接合し、そこにホールＩＣセンサからなる乗車センサ３５を取り付ける。パワーユニット２２の側面には被検知部材としての磁石３６を取り付ける。乗車時にユーザの体重によって車体フレーム１８が沈み込むと、磁石３６と乗車センサ３５とが乗車センサ３５の検知能力範囲内で対向するようにセンサ３５と磁石３６とを位置決めしておく。乗車センサ３５が所定時間以上磁石３６を検出して出力がオンになっていれば、乗車と判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車用乗車検知装置に関し、特に、車体フレームおよびその隣接部材の相対位置に基づいて乗員の着座を検知することができる自動二輪車用乗車検知装置に関する。

従来、乗員がシートに着座しているか否かを検知する自動二輪車用乗車検知装置が種々検討されている。例えば、特開２００４−７４９１６公報には、赤外線を利用したセンサで乗員がシートに着座したことを検知することができる自動二輪車が開示されている。また、特開２００２−２９４８０号公報には、シートクッション上下方向中間部に乗車検出用センサを配置する技術が開示されている。
特開２００４−７４９１６号公報 特開２００２−２９４８０号公報

特許文献１に記載された赤外線利用による自動二輪車では、赤外線が荷物等の障害物によって遮られ、赤外線を検知できないことがある。

特許文献２には、シートクッション上下方向中間部に乗車検出センサを配置する技術が開示されているが、上記技術では、シートクッションの硬度等によってセンシング特性が変化し、検知精度にばらつきが生じやすいという課題があるとともに、人が座る位置によってもセンサの検知精度が異なってくる。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、安定したセンシング特性を備え、かつ荷物等の障害物の影響を受けずに乗車の有無を検知することできる自動二輪車用乗車検知装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、車体フレームと、該車体フレームに一端が枢軸支持され他端に後輪を装着した懸架部材とを有する自動二輪車の乗車検知装置において、前記車体フレームおよび前記懸架部材の相対位置を検出するセンサ手段と、前記センサ手段の出力によって、前記車体フレームに対する前記懸架部材の位置が、予定したユーザ乗車状態位置であるときに乗車検知信号を出力する制御手段とを具備した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記センサ手段が、前記車体フレームまたは前記懸架部材の一方側に取り付けられたセンサ本体と、他方側に設けられた被検出体とからなる点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記センサ本体が磁電変換素子であり、前記被検出体が磁石である点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記懸架部材がパワーユニットである点に第４の特徴があり、前記懸架部材がスイングアームである点に第５の特徴がある。

上記第１〜５の特徴によれば、ユーザの荷物等、遮蔽物の影響を受けずに確実にユーザが乗車していることを検知することができる。また、シート内に設けたセンサで検知するのと違い、ユーザの乗車位置やシートクッションの硬度等にかかわらず、正確な検知が行える。

第２，３の特徴によれば、車体フレームや懸架部材にセンサ手段を取り付けることができるので、取り付けステーを付加する等の小さな変更で容易に乗車検知をすることができる。

第４，５の特徴によれば、後輪を上下方向に揺動自在に支持するパワーユニットやスイングアームを有する数多くの車種において容易に乗車検知装置を付加することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図２は、本発明を適用した自動二輪車の一実施形態の側面図である。自動二輪車１は、無段変速機を内蔵するユニットスイング式のパワーユニットを備えたスクータ型の自動二輪車である。車体前方の車体カバー２３に覆われる左右一対のメインフレーム８にはヘッドパイプ４が接合され、その接合部はガセット６で補強されている。ヘッドパイプ４に枢支される左右一対のフロントフォーク５の下端部に、前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。フロントフォーク５は、円筒状のヘッドパイプ４に枢支されるステムシャフト２の下端に結合されており、該ステムシャフト２の上端に連結されたハンドルバー３によって車体は操舵可能である。ハンドルバー３には、乗員が握る左右一対のハンドルグリップ３ａが取り付けられている。

メインフレーム８には、車幅方向に配設されて左右のパイプ部材を連結するクロスメンバ９が配設されており、その車体後方側には１本のセンターフレーム７が配設されている。乗員の脚部前方に配置されるレッグシールド２４に近接する前記センターフレーム７は、車体下方において左右一対の連結フレーム１３と接続されており、この接続部とメインフレーム８とは、左右一対のパイプ部材１４で連結されている。パイプ部材１４の近傍には、ラジエータ２５を防護するガードパイプ１５が接続されている。また、連結フレーム１３の車体後方側の端部は、メインフレーム８と一体的に形成されるサイドフレーム１０と接続されている。

サイドフレーム１０と一体的に形成される立ち上がりフレーム部１１と、該立ち上がりフレーム部１１に連結されたリヤサブフレーム１８との間には、左右一対のピボットプレート１６が取り付けられている。ピボットプレート１６には、前部ピボット軸１７でハンガリンク１９の前端が枢支され、ハンガリンク１９の後端は後部ピボット軸２０でパワーユニット２２を枢支している。パワーユニット２２は、エンジン２１、キャブレター２７、エアクリーナボックス２６を含んでおり、その後端部には、駆動輪としての後輪ＷＲが回転自在に軸支されているいる。つまりパワーユニット２２は後輪ＷＲの懸架部材として機能している。

立ち上がりフレーム部１１の上方かつ後方には、乗員が着座するシート３１の下方に配設された収納ボックス３０や燃料タンク３２を支持するシートレール部１２が連結されている。パワーユニット２２は、シートレール部１２に取り付けられたリヤクッション２８で吊り下げられることによって、前部ピボット軸１７および後部ピボット軸２０を回動軸として揺動可能とされている。

図１は、図２の要部拡大側面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図１の要部拡大図である。図１、図３、図４において、図２と同符号は同一または同等部分を示す。図３，図４に示したように、車体左側のリアサブフレーム１８には、水平方向に突出したセンサ取付ステー３３が接合されており、このセンサ取付ステー３３にボルト３４を使って乗車センサ３５が固定されている。乗車センサ３５は、図示しないＥＣＵに検出信号を伝達するためのケーブル４０を有している。なお、ＥＣＵは車体前部でメインフレーム８に取り付けられ、レッグシールド２４でカバーされる。

乗車センサ３５はホールＩＣセンサ等の磁電変換素子からなり、その検知面は車体内側つまりエンジン２１側に設けられ、その位置はエンジン２１に取り付けられた被検知部材である磁石３６を検知可能なように設定される。磁石３６は、図３から理解されるように、パワーユニット２２の左側面に取り付けられる。この例では、パワーユニット２２のケーシング取り付け用ボルト３７を利用して、パワーユニット２２に固定された磁石取付ステー３８上に止めねじ３９（図４参照）で固定される。

図１において、パワーユニット２２は、ピボット軸２０を中心に矢印Ｄの方向に回動する力をリアクッション２８から受けている。したがって、乗員がシート３１に着座していないときは、リアクッション２８の作用でシート３１および車体を構成する各フレーム１１，１８等はパワーユニット２２に対して上方に変位している。結果的に、パワーユニット２２に固定された磁石３６は乗車センサ３５の検知面に対向していないので乗車センサ３５は磁石３６を検知しない。

一方、乗員がシート３１に着座すると、乗員の荷重によってリアクッション２８は収縮され、パワーユニット２２は矢印Ｄと反対の方向にピボット軸２０を中心に回動し、符号２２Ａで示す位置に至る。この動きにより、磁石３６と乗車センサ３５は接近し、乗車センサ３５の検知範囲に磁石３６が入ると、乗車センサ３５は磁石３６を検知する。

図５は乗車センサ３５を使った乗車検知処理のフローチャートである。この処理はユーザによるキー操作で電源がオンになったときに開始される。図５において、ステップＳ１で乗車センサ３５の出力を読み取る。ステップＳ２では、乗車センサ３５の出力がオンつまり所定レベル以上か否かを判断する。ステップＳ２が肯定ならば、ステップＳ３に進んでカウンタ値Ｃをインクリメントする。ステップＳ４では、カウンタ値Ｃが予定値Ｃ０に達したか否かが判断される。ステップＳ４が肯定ならばステップＳ５に進んで乗車フラグＦを立てる（Ｆ＝１）。カウンタ値Ｃが予定値Ｃ０以下である場合は、ステップＳ５をスキップして戻る。

ステップＳ２で乗車センサ３５の出力がオンでないときは、ステップＳ６に進んでカウンタ値Ｃと乗車フラグＦをリセットする（Ｃ＝０，Ｆ＝０）。

乗車フラグＦに従って、例えば、該乗車フラグＦが立っていればエンジン始動許可をし、該乗車フラグＦが立っていなければエンジンを始動不能にして警報を発する。

このフローチャートに示した処理は、ＥＣＵ内のマイクロコンピュータの機能で実現できる。なお、このフローチャートは本発明の説明のためのものであり、タイマ処理等、周知の部分は省略して示している。また、カウンタ値ＣおよびフラグＦの初期化は図示しないメインフローで処理するものとする。

上述のように、本実施形態では、ピボット軸２０で枢支されたパワーユニット２２と車体フレームとの相対位置がユーザの乗車時と非乗車時とで異なることに着目し、この相対位置の変化を乗車センサ３５で検出して乗車を検知することとした。

しかし、本発明は、この実施形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、本発明は、パワーユニットを枢軸支持した自動二輪車に限らず、スイングアーム（揺動腕）で後輪を支持する自動二輪車にも同様に適用できる。スイングアームを使用している車種では、左右１対のスイングアームがメインフレームに枢軸支持されて車体後方に延びている。このスイングアームとメインフレームとの相対位置の変化を検出して乗車および非乗車を検知できる。

磁電変換素子を使って乗車センサを構成する場合、センサを車体フレーム側に設け、非検知部材（磁石）をパワーユニットやスイングアームに設けるのではなく、その逆であってもよい。つまりセンサをパワーユニットやスイングアーム等、揺動部材側に設け、非検知部材を車体フレーム等に設けてもよい。

また、乗車センサ３５に被検出部材である磁石３６が接近したときに乗車と判断するようにしたが、これとは逆に、乗車センサ３５がオンのときに非乗車と判断し、磁石３６が乗車センサ３５から遠ざかってオフになっているときを乗車状態と判断するように、乗車センサ３５と磁石３６との配置を設定してもよい。

要は、後輪を上下方向に揺動自在に懸架するため、車体フレームに枢軸支持された懸架部材と車体フレームとの相対位置をセンサ手段で検出して乗車・非乗車の判断をするようにしてあればよい。

本発明の一実施形態に係る乗車検知装置を適用した自動二輪車の要部拡大側面図である。 本発明の一実施形態に係る乗車検知装置を適用した自動二輪車の全体側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る乗車検知装置を構成するセンサ手段の正面図である。 乗車検知処理のフローチャートである。

符号の説明

１…自動二輪車、 ８…メインフレーム、 １０…サイドフレーム、 １１…立ち上がりフレーム部、 １７…前部ピボット軸、 １８…リアサブフレーム、 １９…ハンガリンク、 ２０…後部ピボット軸、 ２１…エンジン、 ２２…パワーユニット、 ２８…リアクッション、 ３１…シート、 ３３…センサ取付ステー、 ３５…乗車センサ、 ３６…磁石

Claims (5)

1. 車体フレームと、該車体フレームに一端が枢軸支持され他端に後輪を装着した懸架部材とを有する自動二輪車の乗車検知装置において、
   前記車体フレームおよび前記懸架部材の相対位置を検出するセンサ手段と、
   前記センサ手段の出力によって、前記車体フレームに対する前記懸架部材の位置が、予定したユーザ乗車状態位置であるときに乗車検知信号を出力する制御手段とを具備したことを特徴とする自動二輪車用乗車検知装置。
2. 前記センサ手段が、前記車体フレームまたは前記懸架部材の一方側に取り付けられたセンサ本体と、他方側に設けられた被検出体とからなることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用乗車検知装置。
3. 前記センサ本体が磁電変換素子であり、前記被検出体が磁石であることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車用乗車検知装置。
4. 前記懸架部材が、車体フレームに枢軸支持された、エンジンを含むパワーユニットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用乗車検知装置。
5. 前記懸架部材が、車体フレームから後方に延びた１対のスイングアームであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車用乗車検知装置。

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