JP2013096842A - 搭乗手段の傾斜センサ - Google Patents

Abstract

【課題】搭乗手段の振動による誤検知をより確実に防止することができる搭乗手段の傾斜センサを提供する。
【解決手段】二輪車に固定される傾斜センサ本体１と、傾斜センサ本体１に形成された支持部に支持される凸状の揺動軸部２ａを有するとともに、二輪車の傾斜に応じて当該揺動軸部２ａを中心として揺動し得る振り子２と、振り子２の揺動を非接触で検知して二輪車の傾斜を検知し得る磁気センサ４とを具備した搭乗手段の傾斜センサにおいて、揺動軸部２ａは、その周面に角部２ａａを有して成り、振り子２が中立位置から所定角度α揺動したとき、当該角部２ａａが支持部に当接し得るものである。
【選択図】図７

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。

二輪車（搭乗手段）は、走行中に転倒した場合、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。このため、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。この傾斜センサは、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。

すなわち、従来の傾斜センサは、二輪車の直立状態において、振り子の着磁領域と磁気センサとを対向配置しておき、当該磁気センサにて着磁領域を検出させる一方、二輪車が左右方向（車両の幅方向）に傾斜すると、その方向に振り子が揺動して磁気センサから着磁領域が離間し、当該磁気センサがオフすることにより、二輪車の所定角度の傾斜を検知することが可能とされているのである。このため、振り子には、凸状の揺動軸部が形成されており、当該揺動軸部にて傾斜センサ本体に支持されるとともに、二輪車の傾斜に応じて当該振り子が揺動軸部を中心として左右に揺動可能とされている。

特開２００２−３４０５５３号公報

しかしながら、上記従来の搭乗手段の傾斜センサにおいては、搭乗手段の駆動源（エンジン等）で生じる振動や走行に伴って走行面から受ける振動等により振り子が左右に揺動してしまうことから、当該振動による振り子の揺動が大きい場合、搭乗手段が転倒していないにも関わらず転倒したと誤検知してしまう虞があった。また、磁気センサからの出力信号を処理して、振動で振り子が揺動した際の出力信号を排除することにより、誤検知を抑制することが可能と思われるが、その場合、信号処理のための制御が複雑となってしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、搭乗手段の振動による誤検知をより確実に防止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、人員を搭乗可能な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形成された支持部に支持される凸状の揺動軸部を有するとともに、前記搭乗手段の傾斜に応じて当該揺動軸部を中心として揺動し得る振り子と、前記振り子の揺動を非接触で検知して前記搭乗手段の傾斜を検知し得る検知手段とを具備した搭乗手段の傾斜センサにおいて、前記揺動軸部は、その周面に角部を有して成り、前記振り子が中立位置から所定角度揺動したとき、当該角部が前記支持部に当接し得ることを特徴とする。

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、前記揺動軸部は、その周面に前記角部と連なって形成された円弧部を有して成り、前記振り子が前記所定角度より大きく揺動したとき、当該円弧部が前記支持部に当接し得ることを特徴とする。

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、前記揺動軸部は、円筒状部材の側面に一対の平面が形成された形状から成り、当該平面の縁部が前記角部を成すことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の搭乗手段の傾斜センサにおいて、前記角部は、前記搭乗手段の振動特性に応じた位置に形成されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、揺動軸部は、その周面に角部を有して成り、振り子が中立位置から所定角度揺動したとき、当該角部が支持部に当接し得るので、搭乗手段の振動による誤検知をより確実に防止することができる。すなわち、搭乗手段の振動により振り子が所定角度揺動すると、角部が支持部に当接して当該支持部から反力を受け、更なる揺動が規制されるので、当該振動による誤検知をより確実に防止できるのである。

請求項２の発明によれば、揺動軸部は、その周面に角部と連なって形成された円弧部を有して成り、振り子が所定角度より大きく揺動したとき、当該円弧部が支持部に当接し得るので、搭乗手段の振動による誤検知をより確実に防止することができるとともに、搭乗手段の傾斜をより円滑かつ精度よく検知することができる。

請求項３の発明によれば、揺動軸部は、円筒状部材の側面に一対の平面が形成された形状から成り、当該平面の縁部が角部を成すので、より簡易に角部を有した揺動軸部を形成することができる。

請求項４の発明によれば、角部は、搭乗手段の振動特性に応じた位置に形成されたので、搭乗手段の振動による誤検知をより一層防止することができ、より精度よく搭乗手段の傾斜を検知することができる。

本発明の実施形態に係る搭乗手段の傾斜センサの外観を示す正面図及び側面図 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 同傾斜センサの内部構造を示す模式図 同傾斜センサにおける振り子を示す４面図 図５におけるＶＩ部拡大図 同傾斜センサにおける振り子が所定角度揺動した状態を示す模式図 同傾斜センサにおける振り子が所定角度より大きく揺動した状態を示す模式図 同傾斜センサにおける磁気センサが形成された基板の電気回路を示す模式図 同傾斜センサを二輪車に取り付けた状態を示す模式図 本発明の他の実施形態に係る搭乗手段の傾斜センサにおける振り子の揺動軸部を示す拡大図 本発明の更に他の実施形態に係る搭乗手段の傾斜センサにおける振り子の揺動軸部を示す拡大図

本実施形態に係る搭乗手段の傾斜センサＳは、図１０に示すように、人員を搭乗可能な搭乗手段としての二輪車の所定部位に固定されてその転倒方向に対する傾斜（具体的には左右方向の車体の傾斜）を検知するものであり、図１〜３に示すように、傾斜センサ本体１と、振り子２と、磁石３と、検知手段としての磁気センサ４とから主に構成されている。

傾斜センサ本体１は、磁気センサ４が形成された基板５が取り付けられる基台部１ａと、該基台部１ａの上部を覆って内部に基板５及び振り子２等を収容させるカバー部１ｂと、カバー部１ｂを二輪車に固定するための固定部Ｃとから主に構成されている。これら基台部１ａ、カバー部１ｂ及び固定部Ｃは、例えば合成樹脂を成形して成るものが好ましい。

そして、傾斜センサ本体１は、カバー部１ｂに形成された取付孔１ｂａに対し、基台部１ａに形成された爪部１ａａを嵌入させることにより、基台部１ａとカバー部１ｂとを一体的な部品として構成するようになっている。こうして、傾斜センサ本体１は、固定部Ｃを介して二輪車の所定部位に固定されることにより、当該二輪車と一体的に動作（即ち、二輪車の傾斜と共に傾斜）する。

さらに、傾斜センサ本体１は、図４に示すように、基台部１ａの上面から上方に延設された一対の延設部６と、カバー部１ｂの天面から下方に垂下させた一対の垂下部７とがそれぞれ形成されており、基台部１ａにカバー部１ｂを取り付けると、延設部６の突端と垂下部７の突端とが対向するよう構成されている。また、延設部６の突端には、取付面６ａが形成されるとともに、垂下部７の突端には、矩形状の切欠き７ａが形成されており、基台部１ａにカバー部１ｂを取り付けると、これら取付面６ａと切欠き７ａとで後述する振り子２の揺動軸部２ａを支持する支持部が形成されるようになっている。

このようにして、揺動軸部２ａは、取付面６ａ及び切欠き７ａで構成される支持部にて支持されつつ回転動作自在とされており、当該揺動軸部２ａを中心とした振り子２の揺動を許容可能としている。なお、振り子２の揺動軸部２ａを支持する支持部は、上記の如く取付面６ａ及び切欠き７ａで構成されるものに限らず、例えば延設部６又は垂下部７に貫通孔を形成しておき、当該貫通孔にて揺動軸部２ａを支持させるようにしてもよい。

振り子２は、図５、６に示すように、傾斜センサ本体１に形成された支持部（取付面６ａ及び切欠き７ａ）に支持される凸状の揺動軸部２ａを有するとともに、二輪車の傾斜（本実施形態においては左右方向の傾斜）に応じて当該揺動軸部２ａを中心として揺動し得るものである。本実施形態に係る振り子２は、例えば亜鉛ダイカストから成るもので、揺動軸部２ａが一体成形されている。なお、振り子２は、揺動軸部を別体部品とし、その揺動軸部を振り子に組み付けるようにしてもよい。

また、振り子２には、図５に示すように、磁石３が固定されており、二輪車が傾斜するのに伴って当該振り子２と共に磁石３が揺動軸部２ａを中心として揺動可能とされている。例えば、振り子２及び磁石３には、それぞれの表裏を貫通する貫通孔が形成されており、磁石３を振り子２の所定部位に嵌め合わせた状態で当該貫通孔にスプリングピンｐを挿通させることにより、振り子２と磁石３とが固定されるよう構成されている。

磁石３は、振り子２と共に揺動し得るもので、ボンド磁石（所謂プラスチック磁石）から成るものである。ここで、ボンド磁石とは、微小な磁石粉を樹脂等のバインダ（結合剤）と混ぜ合わせて成型固化して製造される磁石をいい、一般的に用られる磁石粉として、フェライト系磁石や希土類系磁石等が挙げられる。

以上の構成により、振り子２は、二輪車の非傾斜時、図２、３に示すように、磁石３が磁気センサ４と対向する中立位置で静止しており、当該二輪車が左右方向に傾斜して揺動軸部２ａを中心に揺動すると、磁石３と磁気センサ４との相対的位置が逐次変化し、二輪車が所定以上傾斜すると、当該磁石３が磁気センサ４から遠ざかるよう傾斜センサ本体１内に組み付けられている。

磁気センサ４（検知手段）は、基台部１ａに固定された基板５に形成されるとともに、磁石３からの磁気に基づき振り子２の揺動を検知して二輪車（搭乗手段）が所定角度傾いたか否かを検知するためのものである。具体的には、磁気センサ４は、振り子２の磁石３が生成する磁界領域が傾斜センサ本体１に対して所定位置（車両の非傾斜時において静止する中立位置）にあるか否かを検知するもので、磁石３が当該中立位置にないことが検知（即ち、磁界を検知しない）された場合、車両側に信号（電圧変化に基づく信号）を送信するよう構成されている。

こうして、傾斜センサＳは、磁気センサ４により、振り子２の揺動を非接触で検知して二輪車の傾斜を検知し得るようになっている。なお、磁気センサ４は、磁界領域の磁気を非接触にて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ＩＣ素子を有する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る。

一方、基板５には、図９に示すように、磁気センサ４が形成されるとともに所定の電気回路（配線パターン）が実装されており、電源端子ｔ１、出力端子ｔ２及びグランド端子ｔ３が形成されている。すなわち、磁気センサ４は、電源端子ｔ１及びグランド端子ｔ３により電力供給が成されるとともに、出力端子ｔ２により、磁界の検知又は非検知に関わる電気信号を車両側に出力するよう構成されているのである。なお、同図中符号Ｃはコンデンサ、及びＲ１、Ｒ２は抵抗を示している。

ここで、本実施形態に係る振り子２の揺動軸部２ａは、図５、６に示すように、その周面に角部２ａａを有して成り、振り子２が中立位置から所定角度α揺動したとき、当該角部２ａａが傾斜センサ本体１に形成された支持部（６ａ、７ａ）に当接し得る（図７参照）よう構成されている。具体的には、揺動軸部２ａは、円筒状部材の側面に一対の平面Ｈ（２つの略平行な平面）が形成された形状から成り、当該平面Ｈの縁部（本実施形態においては円弧部Ｋとの境界部）が角部２ａａを成すようになっている。これにより、二輪車の振動により振り子２が中立位置から左方向又は右方向に所定角度α傾斜すると、角部２ａａが支持部（６ａ、７ａ）に当接することとなる。

また、揺動軸部２ａは、その周面に角部２ａａと連なって形成された円弧部Ｋを有して成り、振り子２が所定角度αより大きく揺動したとき、図８に示すように、当該円弧部Ｋが傾斜センサ本体１に形成された支持部７ａに当接し得るよう構成されている。すなわち、振り子２は、所定角度αまで揺動すると、図７に示すように、角部２ａａが支持部７ａの壁面に当接して揺動方向と逆方向に反力を受け、更なる揺動が規制されるとともに、所定角度αを超えて揺動すると、図８に示すように、円弧部Ｋが支持部７ａの壁面に当接して円滑な揺動動作が図られるのである。

ここで、本実施形態に係る角部２ａａは、二輪車の振動特性に応じた位置に形成されている。すなわち、振り子２は、一対の平面Ｈを形成する位置を変更することにより、揺動軸部２ａの周面における角部２ａａの形成位置を任意に設定することができることから、二輪車の振動が比較的大きいと想定される場合、所定角度αを大きく設定し、二輪車の振動が比較的小さいと想定される場合、所定角度αを小さく設定することにより、二輪車の振動特性に応じて振り子２の揺動規制角度（すなわち、角部２ａａと支持部（６ａ、７ａ）とが当接する角度）を種々変更させることができるのである。

上記の如く本実施形態の傾斜センサＳは、二輪車のエンジンから生じる振動や走行時に走行面（路面）から付与される振動により振り子２が中立位置から所定角度α揺動すると、角部２ａａが支持部７ａに当接して当該支持部７ａから反力を受け、更なる揺動が規制されるので、当該振動による誤検知をより確実に防止できる。また、揺動軸部２ａは、その周面に角部２ａａと連なって形成された円弧部Ｋを有して成り、振り子２が所定角度αより大きく揺動したとき、当該円弧部Ｋが支持部７ａに当接し得るので、二輪車の振動による誤検知をより確実に防止することができるとともに、二輪車の傾斜をより円滑かつ精度よく検知することができる。

特に、本実施形態に係る振り子２の揺動軸部２ａは、当該振り子２から突出した円筒状部材の側面に一対の平面Ｈが形成された形状から成り、当該平面Ｈの縁部が角部２ａａを成すので、より簡易に角部２ａａを有した揺動軸部２ａを形成することができる。さらに、本実施形態によれば、角部２ａａは、二輪車（搭乗手段）の振動特性に応じた位置に形成されたので、二輪車（搭乗手段）の振動による誤検知をより一層防止することができ、より精度よく二輪車の傾斜を検知することができる。

以上、本実施形態に係る搭乗手段の傾斜センサについて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１１に示すように、揺動軸部２ａの周面に形成された平面Ｈと円弧部Ｋとの間に平面Ｈ’（平面Ｈとは別個の平面）を介在させたものとし、角部２ａａを上記実施形態のものより増加させたものとしてもよい。また、揺動軸部２ａに形成される一対の平面Ｈは、上記実施形態の如く略平行のものに限定されず、図１２に示すように、平行でない一対の平面としてもよい。

さらに、本実施形態の傾斜センサにおいては、二輪車（搭乗手段）の転倒を検知するものとされているが、二輪車（搭乗手段）の傾斜角度を逐次検知するものや、あるいは、検知された傾斜角度を単に表示するものに適用してもよい。またさらに、本実施形態の傾斜センサは、二輪車（搭乗手段）の転倒を検知するとエンジンを停止させるよう構成されているが、これに代えて転倒を検知した場合であってもエンジンの停止を伴わないもの（例えば単にアイドリングさせるもの等）であってもよい。なお、本実施形態の傾斜センサは、二輪車に適用されているが、例えば二輪車の他、バギーやスノーモービル、或いは船外機付きの船舶やウォータビークル等人員を搭載させ得る種々の搭乗手段に固定して、これらの傾斜を検知するものとしてもよい。

揺動軸部は、その周面に角部を有して成り、振り子が中立位置から所定角度揺動したとき、当該角部が支持部に当接し得る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等にも適用することができる。

１ 傾斜センサ本体
２ 振り子
２ａ 揺動軸部
２ａａ 角部
３ 磁石
４ 磁気センサ
５ 基板
６ 延設部
６ａ 取付面（支持部）
７ 垂下部
７ａ 切欠き（支持部）
Ｈ 平面

Claims (4)

1. 人員を搭乗可能な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形成された支持部に支持される凸状の揺動軸部を有するとともに、前記搭乗手段の傾斜に応じて当該揺動軸部を中心として揺動し得る振り子と、
   前記振り子の揺動を非接触で検知して前記搭乗手段の傾斜を検知し得る検知手段と、
   を具備した搭乗手段の傾斜センサにおいて、
   前記揺動軸部は、その周面に角部を有して成り、前記振り子が中立位置から所定角度揺動したとき、当該角部が前記支持部に当接し得ることを特徴とする搭乗手段の傾斜センサ。
2. 前記揺動軸部は、その周面に前記角部と連なって形成された円弧部を有して成り、前記振り子が前記所定角度より大きく揺動したとき、当該円弧部が前記支持部に当接し得る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. 前記揺動軸部は、円筒状部材の側面に一対の平面が形成された形状から成り、当該平面の縁部が前記角部を成す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。
4. 前記角部は、前記搭乗手段の振動特性に応じた位置に形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の搭乗手段の傾斜センサ。

Images