JPH0572630U - 運動体の運動停止センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運動体の加速度発生状況を検出することによ
って運動体の停止状態を検知できる新しい運動停止セン
サを提案する。 【構成】 加速度センサによって運動体の加速度を検知
し、この加速度センサからの出力が所定のしきい値より
小さい場合に運動体が停止していると判定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車、自動機械あるいはロボット等の運動体が、運動を停止した か否かを判定する運動体の運動停止センサに関するものであり、さらに具体的に は、たとえば、走行中の自動車がブレーキ操作によって停止した時、自動車の停 止状態を検知してその時のブレーキ力を自動的に保持し車両の停止状態を維持で きる停止維持装置において、自動車が停止したか否かを判定するのに好適な運動 停止センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車、自動機械あるいはロボット等の運動体の動きを監視、制御するために は、運動体がその運動を停止したか否かを判定する運動停止センサが必要である 。こうした運動体の運動停止センサは、例えば自動車においては、車両の停止維 持装置等において利用し得る。

【０００３】 車両の停止維持装置は、車両が交差点等で一時停止した場合に、そのときのブ レーキ油圧を保持し、乗員がハンドブレーキを操作したりフットブレーキを踏み つづけることなしに、車両を自動的に停止状態に維持し、続いてアクセルを踏み 込む等の発進操作をするとその状態を検出してブレーキを自動的に解除できるよ うにした装置であり、この装置においては、車両が停止したか否かを確実に検知 するセンサが不可欠である。このため従来から前記装置においては、車両の停止 状態を判定するために、車両の速度を検知するスピードセンサを利用している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のスピードセンサは、光や磁気等を利用して車輪の回転状 態を検知する機構を採用しているものが主であるため、どうしても光や磁気を検 知するセンサが必要となり、装置を小型化するには限度がある。また、車種によ っては、そうしたスピードセンサを取り付けることが困難なものもある。さらに 、車輪の回転状態のみで、車両の停止を判定することは、制動中に車輪がスキッ ドを発生した場合、誤作動を生じる虞があり危険である。等々の問題点がある。 一方、最近は車両、産業機械あるいはロボット等において運動のより高度な制 御が要求され、精度が良くかつできるだけ小型の運動停止センサの開発が急務と なってきている。

【０００５】 こうした状況の中で本考案者は、運動体の加速度（特に自動車に加速度センサ を取り付けた場合、車両の走行時と停止時で前後方向出力の高周波成分の振幅が 変化することを発見した）に注目し、運動体の加速度発生状況を検出することに よって運動体の停止状態を検知できる新しい運動停止センサの開発に成功した。 特に、最近積極的に開発がすすめられている半導体製造技術を利用して形成す る加速度センサを利用すると、前記運動停止センサを極めて小型にすることが可 能となり、これによって、これまでにない超軽量で小型、かつ、応用範囲の広い 新しい運動停止センサを得ることができる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る運動停止センサは、加速度センサによって運動体の加速度を検知 し、この加速度の変化度合いが所定の敷居値Ｖより小さい場合に運動体が停止し ていると判定することを特徴としており、これを課題解決の手段とするものであ る。

【０００７】

【作用】

車両にこの運動停止センサを取り付けておくと、加速度センサ１は常時車両の 振動状態を検知し続け、それに応じた信号を出力する。加速度センサ１から出力 された信号はハイパスフィルタ２に入力され、ここで雑音が除去され、所定の高 周波成分のみが取り出される。ハイパスフィルタ２で取り出された高周波成分は コンパレータ３において敷居値Ｖと比較され、ハイパスフィルタ３からの出力信 号が前記敷居値を越えた場合にはハイ信号をまたハイパスフィルタ３からの出力 信号が前記敷居値Ｖ以下の場合にはロー信号を出力する。

【０００８】 そして、ディレイタイマー４によってハイパスフィルタ３からの出力信号、た とえばロー信号が所定時間以上継続したと判定されると、運動停止センサは車両 が停止中であると判断し、また、ハイ信号が所定時間以上継続したと判定される と、運動停止センサは車両が走行中であると判断する。こうして運動体が運動を 停止しているか否かを検知することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案に係る実施例を説明すると、図１は本考案の実施 例としての運動体の運動停止センサの構成を示すブロック図および各構成部分に おける信号処理説明図である。 図１において、１は車両に取り付けた加速度センサであり、このセンサ１では 車両の進行方向の減速度を検知する。実験例では、加速度センサからの出力は走 行時（減速時）で０．０５Ｇｐ−ｐ、停止時で０．０２Ｇｐ−ｐであった。（な お、Ｇｐ−ｐは加速度の最大値と最小値との差をあらわす。）

【００１０】 ２はハイパスフィルタであり、このハイパスフィルタ２によって加速度センサ から出力される電圧信号の内、雑音となる低周波成分（例えば１０Ｈｚ以下程度 ）を除去し、車両の走行時と停止時に発生する前後方向出力の高周波成分のみを 取り出す（図１の信号処理説明図を参照）。３はコンパレータであり、このコン パレータ３では、ハイパスフィルタ３からの出力電圧信号と、所定の電圧敷居値 Ｖ（例えば０．０３５Ｇ相当程度の電圧）を比較し、ハイパスフィルタ３からの 出力信号が前記敷居値Ｖを越えた場合にはハイ信号を、またハイパスフィルタ３ からの出力電圧信号が前記敷居値Ｖ以下の場合にはロー信号を出力する（図１の 信号処理説明図を参照）。

【００１１】 ４はディレイタイマーで、このタイマー４によってハイパスフィルタ３からの 出力信号が所定時間以上継続しているかを判定し、その結果により車両が走行中 か停止中を判定する。即ち、走行状態でも瞬間的に加速度センサからの出力が小 さくなる場合があるのでディレイタイマー４によってハイパスフィルタ３からの 出力信号が所定時間以上継続しているかを判定する必要がある。

【００１２】 本考案の運動体の運動停止センサは以上の構成要件１〜４により構成されてお り、次のようにして車両の停止状態を判定する。 実験によれば、車両の走行時と停止時で前後方向出力の高周波成分の振幅が変 化することが確認されている。このため、車両にこの運動停止センサを取り付け ておくと、加速度センサ１は常時車両の振動状態を検知し続け、それに応じた電 圧信号を出力する。加速度センサからの出力は実験値では走行時（減速時）で０ ．０５Ｇｐ−ｐ、停止時で０．０２Ｇｐ−ｐであった。

【００１３】 加速度センサ１から出力された電圧信号はハイパスフィルタ２に入力され、こ こで雑音が除去され、所定の高周波成分のみが取り出される。ハイパスフィルタ ２で取り出された高周波成分の電圧信号はコンパレータ３において電圧敷居値Ｖ と比較され、ハイパスフィルタ３からの出力信号が前記敷居値Ｖを越えた場合に はハイ信号をまたハイパスフィルタ３からの出力信号が前記敷居値Ｖ以下の場合 にはロー信号を出力する。そして、ディレイタイマー４によってハイパスフィル タ３からの出力信号、たとえばロー信号が所定時間以上継続したと判定されると 、運動停止センサは車両が停止中であると判断する。

【００１４】 なお、車両の走行時と停止時で前後方向出力の高周波成分の振幅が変化する原 因は、車両停止時に出力振幅に影響を与える振動はエンジンの振動くらいである が、走行時にはエンジンの振動に加えてタイヤのパターン、路面の凹凸等の振動 が加わり、これによって車両停止状態よりも高周波成分出力振幅が大きくなるも のと考えられる。 また、車両に限らず運動体の停止状態と運動状態との振動の状態を予め実験等 においてもとめておくことにより、この運動停止センサはあらゆる運動体の停止 状態を判定することができ、きわめて汎用性の高いものとすることができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように本考案によれば、従来から使用されているスピード センサにかえて、加速度センサを利用して運動体の停止状態を判定できる運動停 止センサを構成したため、センサ自身を極めて軽量小型化できるとともにその取 り付け位置にも制限を受けないため、どのような運動体の停止状態でも簡単に判 定することができる。また自動車を始めとする車両（自動二輪車、鉄道等）にお いて利用した場合は、車種等に制限されることなくあらゆる車種に適用できる。 等々の優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の実施例としての運動体の運動停
止センサの構成を示すブロック図および各装置における
信号処理説明図である。

【符号の説明】

１ 加速度センサ ２ ハイパスフィルタ ３ コンパレータ ４ ディレイタイマー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度センサによって運動体の加速度を
   検知し、この加速度の変化度合いが所定の敷居値Ｖより
   小さい場合に運動体が停止していると判定することを特
   徴とする運動体の運動停止センサ。