JP4365262B2 - 搭乗手段の傾斜センサ - Google Patents

Description

本発明は、二輪車、船舶やスノーモービル等人員を搭乗させ得る搭乗手段の傾斜を検知し得る搭乗手段の傾斜センサに関するものである。

走行中の二輪車が転倒した場合、エンジンを駆動し続けていると二次事故を誘発する可能性があるため、当該二輪車が転倒したことを検知してエンジンを停止させるべく、二輪車の傾斜センサが従来より提案されている。かかる傾斜センサは、例えば特許文献１にて開示されているように、二輪車の傾斜と共に揺動する振り子を傾斜センサ本体内に有するとともに、該振り子の一部に磁界領域を形成しておき、二輪車が転倒して傾くとオフする磁気センサを具備していた。

即ち、二輪車が倒立状態において、振り子の着磁領域と磁気センサとを対向配置しておき、当該着磁領域を検出する一方、二輪車が左右方向（車両の幅方）に傾斜すると、振り子が揺動して磁気センサから着磁領域が離間し、磁気センサがオフすることにより、二輪車の傾斜を検知することが可能とされているのである。
特開２００２−３４０５５３号公報

しかしながら、上記従来の傾斜センサにおいては、二輪車の左右方向（車両の幅方向）の傾斜は検知できるものの、前後方向の傾斜できず、かかる方向の検知をも併せて行うためには、左右方向に揺動可能な振り子を有した左右用の傾斜センサと、前後方向に揺動可能な振り子を有した前後用の傾斜センサとを二輪車に具備させなければならず、その分部品点数が増大してしまうという問題があった。

また、車両の幅方向と前後方向とでは、傾斜を検知する際の必要とされる感度が異なり、それぞれの感度調整が面倒であるという問題もあった。即ち、車両の幅方向においては、転倒時の傾きを素早く検知すべく高い感度が必要であるのに対し、前後方向においては、車両の加速或いは減速時に振り子が揺動してしまう虞があるので、低い感度に抑える必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、１つのセンサにて搭乗手段の幅方向及び前後方向の傾斜を検知することができるとともに、それぞれの方向の傾斜検知の感度調整を不要とすることができる搭乗手段の傾斜センサを提供することにある。

請求項１記載の発明は、人員を搭乗させ得る搭乗手段に固定される傾斜センサ本体と、該傾斜センサ本体に揺動自在に支持され、前記搭乗手段の傾斜に応じて揺動する振り子と、該振り子の揺動を検知して前記搭乗手段が傾いたか否かを検知するセンサ部とを具備した搭乗手段の傾斜センサにおいて、前記振り子は、搭乗手段の幅方向及び前後方向の２軸で揺動し得るとともに、幅方向への揺動時よりも前後方向への揺動時の方が大きな質量として当該幅方向の揺動時と前後方向の揺動時とで慣性を異ならせることにより、幅方向の感度が前後方向の感度より高いことを特徴とする

請求項２記載の発明は、請求項１記載の搭乗手段の傾斜センサにおいて、前記搭乗手段の幅方向に延設された軸部を中心に揺動可能な円環状部材を前記傾斜センサ本体内に設けるとともに、前記振り子は、当該円環状部材内において前記搭乗手段の前後方向に延設された軸部材を中心に揺動可能とされたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の搭乗手段の傾斜センサにおいて、前記振り子の一部に磁界領域を形成するとともに、前記センサ部は、当該振り子の磁界領域を非接触にて検知することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、１つのセンサにて搭乗手段の幅方向及び前後方向の傾斜を検知することができるとともに、予め搭乗手段の幅方向の傾斜検知を前後方向の傾斜検知より感度を高くなっているため、当該感度調整を不要とすることができる。

請求項２の発明によれば、搭乗手段が幅方向へ傾斜すると、振り子が円環状部材とは独立して揺動する一方、前後方向へ傾斜すると、振り子と円環状部材とが共に揺動するので、搭乗手段の幅方向への傾斜時と前後方向への傾斜時とで慣性の違いによって感度が異なるようになっている。従って、搭乗手段の幅方向の感度を前後方向よりも高くするための設定が不要となる。

請求項３の発明によれば、振り子の磁界領域を非接触にて検出し、搭乗手段の傾斜を検知することができるので、振り子の揺動を高精度に検出することができ、且つ、傾斜センサの寿命を長くすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る傾斜センサは、二輪車に取り付けられて、その幅方向及び前後方向の傾斜を検知するためのもので、図１及び図２に示すように、傾斜センサ本体１を筐体として構成されている。該傾斜センサ本体１からはブラケット部１ａ及び１ｂが延設されており、これらブラケット部１ａ、１ｂに形成されたボルト孔１ａａ、１ｂａに不図示のボルトを挿通させ、二輪車の車体に固定するようになっている。

即ち、本傾斜センサの筐体である傾斜センサ本体１が二輪車に固定され、当該二輪車と一体的に動作するので、二輪車の傾斜に応じて傾斜センサも傾斜し得るよう構成されているのである。また、本実施形態に係る傾斜センサの二輪車に対する固定方向は予め設定されており、同図において、二輪車の前後方向ａが傾斜センサ本体１の長手方向、二輪車の幅方向ｂが傾斜センサ本体１の長手方向と直交する方向になるようマウントされる。

傾斜センサ本体１は、合成樹脂から成るものであり、その内部には、図３及び図４に示すように、振り子２を揺動可能とする収容空間Ｓが形成されている。かかる収容空間Ｓには、振り子２の他、磁気センサ６が形成された基板５、軸部材３、及び円環状部材４等が配設されているとともに、シール部材等により密閉状態とされて雨水や異物等が侵入しないようになっている。

振り子２は、所定の質量を有しつつ軸部材３を中心として傾斜センサ本体１に対して揺動自在とされたもので、二輪車の傾斜（前後方向ａ及び幅方向ｂの両傾斜）に応じて揺動するよう構成されている。かかる振り子２における下端部の一部には、例えばプラスチックマグネットから成る磁界領域２ａが形成されており、振り子２と共に磁界領域２ａが揺動し得るようになっている。

また、振り子２の上部には、図５で示すように、上方に膨出した膨出部２ｂが形成されており、該膨出部２ｂには二輪車の前後方向ａに延びる軸部材３を挿通可能な挿通孔２ｃが形成されている。かかる軸部材３は、中央に振り子２の揺動を可能にしつつ挿通させ得る丸孔が形成された円環状部材４の挿通孔４ｂにも挿通されており、二輪車が幅方向ｂに傾斜すると、振り子２が円環状部材４とは独立して揺動し得るよう構成されている。

一方、円環状部材４には、二輪車の幅方向ｂに延びる凸状の軸部４ａが形成されており、該軸部４ａにより円環状部材４が揺動自在に傾斜センサ本体１に対して支持されている。これにより、二輪車が前後方向ａに傾斜すると、振り子２と円環状部材４とが軸部４ａを中心として揺動するよう構成されている。尚、円環状部材４は、所定の質量を有し、且つ、振り子２を支持し得る剛性を有していれば如何なる材質のものであってもよい。

更に、収容空間Ｓにおける振り子２の下方であって磁界領域２ａと対向する位置には、図３及び図４に示すように、当該振り子２の磁界領域からの磁気を検知し得るセンサ部としての磁気センサ６が配設されている。これにより、二輪車が傾斜して振り子２が揺動すると、磁界領域２ａが磁気センサ６から遠ざかり、当該磁界領域からの磁気を磁気センサ６が検知しなくなるので、二輪車が傾斜したことを検知することができる。

このように、振り子２の磁界領域２ａを磁気センサ６により非接触にて検出し、二輪車の傾斜を検知することができるので、接触式のものに比べ、振り子２の揺動を高精度に検出することができ、且つ、傾斜センサの寿命を長くすることができる。尚、磁気センサ６は、磁界領域２ａの磁気を検知し得るものであれば種々汎用品を用いることができ、例えばホールセンサや磁気抵抗センサ等を使用することができ、或いは磁界領域２ａの近接又は離間を検出できれば接触式のセンサであってもよい。

また、磁気センサ６が配設された基板５には、所定の回路が形成されているとともに、図３に示すように、傾斜センサ本体１の外部まで延びるターミナル７が延設されており、磁気センサ６とターミナル７とが電気的に接続されている。このターミナル７には、二輪車からの配線が接続され、磁気センサ６の検出信号（傾斜していない場合はオン、傾斜した場合はオフ）を車両側に送信し得るようになっている。

然るに、磁気センサ６からの検出信号が車両側に送信され、その状態が所定時間経過したことを別途の判定手段（タイマ回路）が判定すると、二輪車が転倒したと認識して当該二輪車が搭載するＥＣＵ等に指示し、エンジンを強制的に停止することができるようになっている。これにより、二輪車が転倒した際の２次的事故を有効に回避することができる。

上記傾斜センサによれば、二輪車が左右何れかの幅方向へ傾斜すると、振り子２が円環状部材４とは独立して軸部材３を中心に揺動し、磁気センサ６をオフ（二輪車の傾斜の検知）するとともに、二輪車が前後方向へ傾斜すると、振り子２と円環状部材４とが共に軸部４ａを中心に揺動し、磁気センサ６をオフ（二輪車の傾斜の検知）することができる。従って、１つのセンサにて二輪車の幅方向及び前後方向の傾斜を検知することができるので、傾斜センサとして二輪車に組み付けるべき部品点数を低減することができる。

また、二輪車の幅方向への傾斜時においては、振り子２が単独で揺動し、前後方向への傾斜時においては、振り子２及び円環状部材４が共に揺動するので、幅方向への傾斜時における小さい質量のもの（振り子２単独）を揺動させる方が、前後方向への傾斜時における大きな質量のもの（振り子２に円環状部材４が加わったもの）を揺動させるより慣性の違いによって感度が高くなっている。

即ち、２軸の傾斜センサを本実施形態の如く二輪車に配設（幅方向への揺動は振り子２単独、前後方向への揺動は円環状部材４及び振り子２となるような配設）すれば、構成上自然と幅方向の感度が高くなるので、従来の如き緻密な感度調整を不要とすることができるのである。尚、振り子２又は円環状部材４の材質により相対的質量を異ならせたり、或いはそれぞれの形状を異ならせたりして、幅方向の感度と前後方向の感度との相対的なレベル調整を任意に設定することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば二輪車の幅方向又は前後方向の傾斜に応じて揺動する振り子を具備し、該振り子の揺動を検知して二輪車が傾いたか否かを検知し得るものであれば、磁界領域の近接又は離間を検知するものに代え、他のセンサ部にて検知するようにしてもよい。また、本実施形態は二輪車に適用されているが、人員を搭乗させ得る他の搭乗手段（例えば、船舶、ＡＴＶ、スノーモービル、ウォータビークル、バギー等）に適用してもよい。

振り子が搭乗手段の幅方向及び前後方向の２軸で揺動し得るとともに、幅方向への揺動時よりも前後方向への揺動時の方が大きな質量として当該幅方向の揺動時と前後方向の揺動時とで慣性を異ならせることにより、幅方向の感度が前後方向の感度より高い搭乗手段の傾斜センサであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係る傾斜センサの外観を示す斜視図 同傾斜センサを示す平面図 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図 同傾斜センサにおける振り子及び円環状部材を示す分解斜視図

符号の説明

１ 傾斜センサ本体
２ 振り子
２ａ 磁界領域
３ 軸部材
４ 円環状部材
４ａ 軸部
５ 基板
６ 磁気センサ（センサ部）
７ ターミナル

Claims (3)

1. 人員を搭乗させ得る搭乗手段に固定される傾斜センサ本体と、
   該傾斜センサ本体に揺動自在に支持され、前記搭乗手段の傾斜に応じて揺動する振り子と、
   該振り子の揺動を検知して前記搭乗手段が傾いたか否かを検知するセンサ部と、
   を具備した搭乗手段の傾斜センサにおいて、
   前記振り子は、搭乗手段の幅方向及び前後方向の２軸で揺動し得るとともに、幅方向への揺動時よりも前後方向への揺動時の方が大きな質量として当該幅方向の揺動時と前後方向の揺動時とで慣性を異ならせることにより、幅方向の感度が前後方向の感度より高いことを特徴とする搭乗手段の傾斜センサ。
2. 前記搭乗手段の幅方向に延設された軸部を中心に揺動可能な円環状部材を前記傾斜センサ本体内に設けるとともに、前記振り子は、当該円環状部材内において前記搭乗手段の前後方向に延設された軸部材を中心に揺動可能とされたことを特徴とする請求項１記載の搭乗手段の傾斜センサ。
3. 前記振り子の一部に磁界領域を形成するとともに、前記センサ部は、当該振り子の磁界領域を非接触にて検知することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の搭乗手段の傾斜センサ。

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