JP3995278B2 - 車体の転倒判定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の転倒の有無を判定する車体の転倒判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車体の転倒判定装置においては、例えば特開昭５９−２３１１６２号公報に示すように、車体に転倒センサ（車体の傾動によりオン／オフするスイッチ）を取り付け、車体の転倒／非転倒に応じて転倒センサをオン／オフさせるようにしたものがある。このものでは、走行中の振動等により転倒センサが瞬間的にオン／オフすることがあるため、これを本来の転倒信号と区別するために、ＣＲ積分回路を含むフィルタ処理回路で転倒センサの出力をフィルタ処理して高周波成分をカットし、その信号をコンパレータで転倒判定電圧と比較して転倒の有無を判定するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成では、電源投入後、フィルタ処理回路のコンデンサに充電されるまでは信号処理回路の出力電圧が低いため、この間は、車体が転倒しても、信号フィルタ回路の出力電圧が転倒判定レベルよりも低くなってしまい、転倒を検出することができない。このような転倒検出不能時間を短くするために、信号フィルタ回路の時定数を短くし、出力電圧の上昇速度を速めると、走行時の瞬間的な転倒センサのオンに対して誤判定しやすくなり、転倒検出精度が著しく低下してしまう。
【０００４】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、転倒検出精度を損なうことなく電源投入後の転倒検出不能時間を短くすることができる車体の転倒判定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の車体の転倒判定装置は、車体の非転倒／転倒に応じて出力が切り替わる転倒センサと該転倒センサの切り替わり出力信号を、増減する出力電圧とするフィルタ処理回路とからなる転倒検出手段の出力信号が、増加中又は減少中であるか否かを判定してその判定結果に基づいて前記車体の転倒の有無を判定する。
この構成では、転倒検出手段の出力電圧が増加中又は減少中であるか否かで転倒の有無を判定するので、転倒検出手段の出力電圧自体が小さくても、その出力電圧の変化方向によって転倒の有無を判定できる。これにより、電源投入後に速やかに転倒判定可能な状態となる。
【０００６】
また、請求項２では、車体の非転倒／転倒に応じて出力電圧が増減する転倒検出手段と、電源投入後、前記転倒検出手段の出力電圧が転倒判定レベル又はそれよりも高い所定レベルを越えるまでは該出力電圧が増加中又は減少中であるか否かで前記車体の転倒の有無を判定し、前記転倒検出手段の出力電圧が前記転倒判定レベル又は前記所定レベルを越えた後は、該出力電圧を前記転倒判定レベルと比較して前記車体の転倒の有無を判定するか、もしくは該出力電圧と前記転倒判定レベルとの比較結果及び該出力電圧の増加中又は減少中であるか否かの判定結果の双方を考慮して前記車体の転倒の有無を判定する。
つまり、電源投入後の転倒検出手段の出力電圧が低いときには、その増減傾向に基づいて転倒の有無を判定するが、転倒検出手段の出力電圧が高くなるに従って出力電圧の増加率が相対的に減少し、やがて飽和電圧に到達するので、出力電圧が所定レベルを越えた後は、該出力電圧を転倒判定レベルと比較して転倒の有無を判定するか、該出力電圧と前記転倒判定レベルとの比較結果及び該出力電圧の増加中又は減少中であるか否かの判定結果の双方を考慮して前記車体の転倒の有無を判定することで、出力電圧が高くなった後も、転倒検出精度を良好に維持するものである。
【０００８】
以上説明した請求項２では、転倒検出手段の出力電圧が転倒所定レベル又はそれよりも高い所定レベルを越えるか否かで判定方式を切り替えるようにしたが、請求項３では、電源投入後の経過時間が、転倒検出手段の出力電圧が転倒判定レベル又はそれよりも高い所定レベルを超えるまでの時間を予測して予め設定された所定時間に到達したか否かで判定方式を切り替える（これ以外は請求項２と同じである）。つまり、電源投入後、時間の経過に伴って転倒検出手段の出力電圧が上昇するので、予め、出力電圧が転倒判定レベル又はそれよりも高い所定レベルに達するまでの時間がおよそどれくらいか予測でき、その予測時間が経過した時点で、判定方式を切り替えれば、請求項２と実質的に同じ結果が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。転倒センサ１１は、二輪車或は四輪車の車体（図示せず）に取り付けられている。尚、転倒センサ１１の構造は図示しないが、例えば中空容器内に自由に移動できる遊動体を収納し、車体の傾斜が所定角度以上になると、中空容器の上部に設けた接触型又は非接触型のスイッチをオン作動させるようになっている。従って、車体の転倒時には、転倒センサ１１がオフからオンに切り替わる。この転倒センサ１１の出力信号は、エンジン制御回路１２に入力される。このエンジン制御回路１２は、ＣＲ積分回路（図示せず）を含むフィルタ処理回路１３を内蔵し、このフィルタ処理回路１３で転倒センサ１１の出力をフィルタ処理し、瞬間的なオフ→オンの切替わり時に発生する高周波成分をカットする。これら転倒センサ１１とフィルタ処理回路１３とから特許請求の範囲でいう転倒検出手段が構成されている。
【００１０】
このフィルタ処理回路１３の出力信号は、エンジン制御回路１２内のマイクロコンピュータ１４に入力される。このマイクロコンピュータ１４は、後述する図３のプログラムを実行することにより、フィルタ処理回路１３の出力信号の増減量を検出する信号増減量検出手段１５、フィルタ処理回路１３の出力信号を転倒判定レベルと比較する信号レベル比較手段１６、それらの処理結果に基づいて車体の転倒の有無を判定する転倒判定手段１７としての機能を実現する。
【００１１】
次に、マイクロコンピュータ１４が実行する転倒判定処理の流れを図２のタイムチャートを用いて説明する。電源投入後（イグニッションスイッチのオン後）にフィルタ処理回路１３の出力が上昇し、その後、車体が転倒すると、転倒センサ１１の出力がオフからオンに切り替わり、フィルタ処理回路１３の出力が低下する。その後、車体が起こされて、転倒センサ１１の出力がオフからオンに切り替わると、フィルタ処理回路１３の出力が再び上昇し、その後、車体の転倒（転倒センサ１１のオン）によりフィルタ処理回路１３の出力が再び低下するという動作を繰り返す。
【００１２】
そして、電源投入からフィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルを越えるまでの期間（ｔ≦ｔ1 ）は、フィルタ処理回路１３の出力が増加中であるか否かを判定し、増加中であれば、正常（非転倒）と判定する。これ以後（ｔ＞ｔ1 ）は、フィルタ処理回路１３の出力を転倒判定レベルと比較し、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルより低下した時点ｔ2 で、車体の転倒と判定し、判定信号を転倒に切り替える。
【００１３】
つまり、電源投入後のフィルタ処理回路１３の出力電圧が低いときには、その出力電圧が増加中であるか否かで転倒の有無を判定するが、フィルタ処理回路１３の出力電圧が高くなるに従って出力電圧の増加率が相対的に減少し、やがて飽和電圧に到達するので、出力電圧が転倒判定レベルを越えた後は、該出力電圧を転倒判定レベルと比較して転倒の有無を判定することで、出力電圧が高くなった後も、転倒検出精度を良好に維持するものである。尚、ｔ＞ｔ1 の期間で、フィルタ処理回路１３の出力が減少するようになったときに転倒と判定するようにしても良い。
【００１４】
以上説明した転倒判定処理は、図３のプログラムに従って実行される。この転倒判定処理は、電源投入後（イグニッションスイッチのオン後）に所定時間毎又は所定クランク角度毎に実行される。処理が開始されると、まずステップ１０１で、電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が一度でも転倒判定レベルを越えたか否か（つまり図２のｔ1 に達したか否か）を判定し、フィルタ処理回路１３の出力が一度も転倒判定レベルを越えていない場合（ｔ≦ｔ1 ）には、ステップ１０２に進み、過去に一度でも転倒と判定したか否かを判定する。過去に一度も転倒と判定していなければ、ステップ１０３に進み、フィルタ処理回路１３の出力の変化方向を判定し、出力増加中であるか否かを判定する。もし、出力増加中であれば、ステップ１０５に進んで、正常（非転倒）と判定するが、出力増加中でなければ、ステップ１０４に進んで、転倒と判定する。尚、ステップ１０２で、過去に一度でも転倒と判定されていれば、ステップ１０４に進み、転倒の判定を維持する。
【００１５】
一方、ステップ１０１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が一度でも転倒判定レベルを越えた場合（ｔ＞ｔ1 ）には、ステップ１０６に進み、フィルタ処理回路１３の出力を転倒判定レベルと比較し、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満か否かを判定する。ここで、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル以上であれば、ステップ１０８に進んで正常と判定する。その後、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満になった時点で、ステップ１０７に進み、転倒と判定する。尚、転倒と判定されたときには、燃料制御・点火制御がカットされ、エンジン（図示せず）が停止される。
【００１６】
以上説明した第１の実施形態では、電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルを越えるまでの期間（ｔ≦ｔ1 ）は、フィルタ処理回路１３の出力が増加中であるか否かによって正常／転倒を判別するようにしたので、電源投入後に速やかに正常／転倒の判定を精度良く行うことができ、電源投入後の転倒検出不能時間をほとんど無くすことができる。しかも、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルを越えた後（ｔ＞ｔ1 ）は、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満であるか否かによって転倒／正常を判別するようにしたので、フィルタ処理回路１３の出力が飽和電圧領域まで上昇し、出力増加率がほぼ０になった後でも、転倒／正常の判定を精度良く行うことができる。
【００１７】
一方、図４は本発明の第２の実施形態を示したものであり、ステップ２０１〜２０５の処理は上記図３のステップ１０１〜１０５の処理と同じである（つまり電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルを越えるまでの期間は、フィルタ処理回路１３の出力が増加中であるか否かによって正常／転倒を判別する）。
【００１８】
そして、電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が一度でも転倒判定レベルを越えた場合には、ステップ２０６に進み、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル以上か否かを判定する。もし、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満であれば、前記第１の実施形態と同じく、転倒と判定する（ステップ２０９）。
【００１９】
一方、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル以上の場合には、ステップ２０７に進み、フィルタ処理回路１３の出力が減少中であるか否かを判定し、出力減少中であれば、転倒センサ１１がオンに切り替わっているため（図２参照）、ステップ２０９に進み、転倒と判定し、出力減少中でなければ、ステップ２０８に進み、正常と判定する。
【００２０】
以上説明した第２の実施形態では、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル以上の場合でも、フィルタ処理回路１３の出力が減少中であるか否かで転倒／正常を判別するようにしたので、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満に低下する前でも、転倒を即座に検出することが可能となり、転倒検出の応答性を向上することができる。しかも、フィルタ処理回路１３の出力が減少中と判定されなかった場合でも、フィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満に低下した場合には転倒と判定するので、転倒判定の信頼性も一層向上することができる。
【００２１】
以上説明した第１及び第２の両実施形態では、電源投入後にフィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベルを越えるまでの期間は、フィルタ処理回路１３の出力が増加中であるか否かによって正常／転倒を判別するようにしたが、この電源投入後の転倒判定期間をもう少し長くしても良い。要するに、電源投入後の転倒判定期間は、フィルタ処理回路１３の出力が所定レベル（但し転倒判定レベル≦所定レベル＜飽和電圧）を越えるまでとすれば良い。
【００２２】
また、電源投入後の転倒判定期間を電源投入後の経過時間が所定時間に達するまでとしても良い。つまり、電源投入後、時間の経過に伴ってフィルタ処理回路１３の出力電圧が上昇するので、予め、出力電圧が所定レベルに達するまでの時間がおよそどれくらいか予測でき、その予測時間が経過した時点で、判定方式を切り替えても、上記第１及び第２の実施形態とほぼ同じ結果が得られる。
【００２３】
以下、これを具体化した本発明の第３の実施形態を図５に基づいて説明する。この第３の実施形態は、ステップ３０１の処理（電源投入後の転倒判定期間を判定する処理）が第２の実施形態（図４）と異なるのみで、他の処理は第２の実施形態と同じである。この第３の実施形態では、まずステップ３０１で、電源投入後、所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、所定時間は、フィルタ処理回路１３の出力が所定レベル（但し転倒判定レベル≦所定レベル＜飽和電圧）を越えるまでに必要と予測される時間である。尚、本実施形態では、所定時間としているが、本ルーチンの所定処理回数としても良い。上記ステップ３０１で、電源投入後、上記所定時間が経過していなければ、電源投入後の転倒判定期間と判断して、ステップ３０２以降の処理を実行し、第２の実施形態と同じく、フィルタ処理回路１３の出力が増加中か否かによって正常／転倒を判別する（ステップ３０２〜３０５）。
【００２４】
この後、電源投入後、所定時間が経過すると、ステップ３０６以降の処理を実行し、第２の実施形態と同じく、フィルタ処理回路１３の出力が減少中である場合、又はフィルタ処理回路１３の出力が転倒判定レベル未満に低下した場合のいずれかに該当すれば、転倒と判定する（ステップ３０６〜３０９）。
尚、第１の実施形態における図３のステップ１０１の処理を図５のステップ３０１の処理に置き換えても良いことは言うまでもない。
【００２５】
以上説明した第１乃至第３の各実施形態では、フィルタ処理回路１３の出力が増加中又は減少中であるか否かで直接転倒を検出するようにしたが、フィルタ処理回路１３の出力に基づいてマイクロコンピュータ１４内のカウンタを増減し、このカウンタのカウント値が増加又は減少するか否かで転倒の有無を判定するようにしても良い。
【００２６】
以下、これを具体化した本発明の第４の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。まず、転倒判定処理の流れを図６のタイムチャートを用いて説明する。電源投入後、フィルタ処理回路１３の出力が増加し始めると、カウンタＣＦＤのカウント値がαずつ増加し、上限ガード値に達した時点ｔ1 でカウンタＣＦＤのカウント値が一定となる。その後、車体が転倒して転倒センサ１１がオフからオンに切り替わると（時刻ｔ2 ）、フィルタ処理回路１３の出力が急激に減少し、これ以後は、カウンタＣＦＤのカウント値がβずつ減少する。そして、このカウンタＣＦＤのカウント値を転倒判定レベルγと比較し、カウント値がγ未満になった時点ｔ3 で、車体の転倒と判定し、判定信号を転倒に切り替える。
【００２７】
以上説明した転倒判定処理は、図７のプログラムに従って実行される。この転倒判定処理は、電源投入後に所定時間毎又は所定クランク角度毎に実行される。処理が開始されると、まずステップ４０１で、初期化処理を実行し、カウンタＣＦＤをリセットして０にする。この後、ステップ４０３に進み、フィルタ処理回路１３の出力が増加中か否かを判定し、増加中であれば、カウンタＣＦＤのカウント値をα加算し（ステップ４０４）、減少中であれば、カウント値をβ減算する（ステップ４０５，４０６）。この場合、α＜βとする。
【００２８】
また、フィルタ処理回路１３の出力が変化しない場合（ステップ４０３，４０５の判定結果がいずれも「Ｎｏ」の場合）には、ステップ４０７に進み、カウンタＣＦＤのカウント値が転倒判定レベルγ以上か否かを判定し、転倒判定レベルγ以上であれば、カウンタＣＦＤのカウント値をα加算し（ステップ４０８）、転倒判定レベルγ未満であれば、カウンタＣＦＤのカウント値をβ減算する（ステップ４０９）。
【００２９】
以上のようにしてフィルタ処理回路１３の増減傾向によってカウンタＣＦＤのカウント値を増減した後、ステップ４１０に進み、カウンタＣＦＤのカウント値を上下限ガード処理する。この後、ステップ４１１で、カウンタＣＦＤのカウント値を転倒判定レベルγと比較し、ＣＦＤ＜γであれば、ステップ４１４に進み、転倒と判定する。
【００３０】
一方、ＣＦＤ≧γの場合には、ステップ４１２に進み、カウンタＣＦＤのカウント値が減少中か否かを判定し、減少中であれば、転倒センサ１１がオンに切り替わっているため（図６参照）、ステップ４１４に進み、転倒と判定し、減少中でなければ、ステップ４１３に進み、正常と判定する。尚、上記ステップ４０２で、一度でも転倒と判定されていれば、ステップ４１４に進み、転倒の判定を維持する。
【００３１】
以上説明した第１乃至第４の各実施形態では、転倒を１回の判定処理で検出するようにしたが、転倒が２回以上連続して検出されたときに最終的に転倒と判定するようにしても良い。
【００３２】
尚、転倒判定レベルにヒステリシスを設けても良い。また、上記各実施形態では、転倒時に転倒センサ１１がオフからオンに切り替わるようにしたが、これとは反対に、転倒時にオンからオフに切り替わる転倒センサを用いるようにしても良い。また、上記各実施形態では、転倒センサ１１のオフ時（正常時）にフィルタ処理回路１３の出力が増加し、転倒センサ１１のオン時（転倒時）にフィルタ処理回路１３の出力が減少するようにしたが、これとは反対の挙動になるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すシステム全体のブロック図
【図２】第１の実施形態の転倒判定処理の挙動を説明するタイムチャート
【図３】第１の実施形態の転倒判定処理の流れを示すフローチャート
【図４】本発明の第２の実施形態における転倒判定処理の流れを示すフローチャート
【図５】本発明の第３の実施形態における転倒判定処理の流れを示すフローチャート
【図６】本発明の第４の実施形態における転倒判定処理の挙動を説明するタイムチャート
【図７】第４の実施形態の転倒判定処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１１…転倒センサ、１２…エンジン制御回路、１３…フィルタ処理回路、１４…マイクロコンピュータ、１７…転倒判定手段。

Claims (3)

1. 車体の非転倒／転倒に応じて出力が切り替わる転倒センサと該転倒センサの切り替わり出力信号を増減する出力電圧とするフィルタ処理回路とからなる転倒検出手段と、この転倒検出手段の出力信号が増加中又は減少中であるか否かを判定してその判定結果に基づいて前記車体の転倒の有無を判定する転倒判定手段とを備えたことを特徴とする車体の転倒判定装置。
2. 車体の非転倒／転倒に応じて出力電圧が増減する転倒検出手段と、電源投入後、前記転倒検出手段の出力電圧が転倒判定レベル又はそれよりも高い所定レベルを越えるまでは該出力電圧が増加中又は減少中であるか否かで前記車体の転倒の有無を判定し、前記転倒検出手段の出力電圧が前記転倒判定レベル又は前記所定レベルを越えた後は、該出力電圧を前記転倒判定レベルと比較して前記車体の転倒の有無を判定するか、もしくは該出力電圧と前記転倒判定レベルとの比較結果及び該出力電圧の増加中又は減少中であるか否かの判定結果の双方を考慮して前記車体の転倒の有無を判定する転倒判定手段とを備えたことを特徴とする車体の転倒判定装置。
3. 車体の非転倒／転倒に応じて出力電圧が増減する転倒検出手段と、電源投入後、前記転倒検出手段の出力電圧が転倒判定レベル又はそれよりも高い所定レベルを超えるまでの時間を予測して予め設定された所定時間が経過するまでは前記転倒検出手段の出力電圧が増加中又は減少中であるか否かで前記車体の転倒の有無を判定し、所定時間経過後は、前記転倒検出手段の出力電圧を前記転倒判定レベルと比較して前記車体の転倒の有無を判定するか、もしくは前記転倒検出手段の出力電圧と前記転倒判定レベルとの比較結果及び該出力電圧の増加中又は減少中であるか否かの判定結果の双方を考慮して前記車体の転倒の有無を判定する転倒判定手段とを備えたことを特徴とする車体の転倒判定装置。

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