JP3673987B2 - 傾倒センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の傾倒状態を検知する傾倒センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、傾倒センサは、二輪自動車が転倒したり、四輪自動車が横転したことを検知して、エンジンを非常停止させるなどの種々の安全対策をとるために用いられている。
【０００３】
従来、この種の傾倒センサとしては、車両の傾倒状態に応じて回動するバランス錘が所定以上に回動したときにリードスイッチが働いて車両の所定以上の傾倒状態を検知するようにしたものが存在する。そして、そのバランス錘は、車両走行時の振動による瞬間的な回動によって誤検知されることがないように、オイルダンパ機能をもたせるべく、比較的粘性の高いオイル中に浸されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、従来の傾倒センサでは、ケースをオイル封入の密閉構造にしなければならず、部品点数、工数が多くなり、製造に時間がかかることである。また、オイルダンパー機能をもたせているために、使用環境温度によって傾倒状態の検知の応答時間がオイル粘度によって変化するものになっていることである。
【０００５】
また、車両が所定以上に傾倒したときに、そのときのバランス錘の回動状態に応じてリードスイッチがオン状態になるようにするための調整が困難で、製品ごとにおける傾倒角度に応じた検知精度にばらつきを生ずる傾向があることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による傾倒センサは、何らダンパー機能をもたせないようにして、車両の傾倒状態の検知を、複雑な調整をすることなく応答性良くなすことができるようにするべく、円の中心に回転軸を有し、その円の中心を通る垂線に対して対称となるように上側部分に所定の開き角度をもって切欠部が形成され、着磁されたムーブメントの所定の角度以上の回動状態を所定の感度をもって精度良く検知することができるように、ムーブメントが所定の角度以上に回動して、ムーブメントの上方の前記垂線上の位置に設けられたホール素子がムーブメントのＳ極に対向したときにスイッチオンとなることによって、その所定の角度以上の回動が検知されるようにしたうえで、前記切欠部側の両端部分に微小な開き角度をもってＮ極がそれぞれ形成されるパターンをもってムーブメントを着磁するようにしている。
【０００７】
そして、特に本発明では、例えば二輪自動車が傾倒したのちにもとの正常な状態に起き上がったような場合にも燃料カットやエンジン点火系統の電源しゃ断などの安全対策を継続しで行わせるようにするべく、ホール素子がムーブメントの所定の角度以上の回動状態を検知してスイッチオン状態となったときに傾倒状態の検知信号を出力するようにした検知回路内に、傾倒状態の検知信号の出力を保持する保持回路を設けるようにしている。
【０００８】
【実施例】
本発明による傾倒センサにあっては、図１および図２に示すように、ケース１内に、着磁された振子式のムーブメント２が回動軸３に回動自在になるように軸支されている。
【０００９】
そのケース１は、ムーブメント２が取り付けられている下ケース１１の上部分を上ケース１２にシール用のＯリング４を介して嵌め込み、その嵌め込み部分を複数箇所でフック係合することによって、防水構造となるように形成されている。図中、１４はフック係合部分を示している。
【００１０】
上ケース１２の内部には、ムーブメント２の所定の角度以上の回動状態をホールＩＣ５が検知して、それがスイッチオン状態となったときに検知信号を出力するようにした検知回路が実装された回路基板６が取り付けられている。図中、７はその取付用のネジを示している。
【００１１】
そして、その上ケース１２には、図３に示すように、回路基板６からの電源Ｖｃｃ、アースＧＮＤおよび検知出力ＯＵＴの各端子が外部に引き出されるソケット部８が一体的に形成されている。
【００１２】
また、その上ケース１２には、それを振動吸収用のゴムブッシュ９を介して車体側に取り付ける取付座１０が設けられている。
【００１３】
ムーブメント２には、図４および図５に示すように、円の中心に横方向の回動軸３が設けられている。そして、ムーブメント２の上部には円の中心を通る垂線となる回動の基準位置Ｏに対して対称となるように所定の開き角度α（例えば７０°）をもった切欠部２１が設けられ、その下部には基準位置Ｏが垂直方向にくるようにバランスをとるための重錘部２２が設けられている。
【００１４】
回路基板６に取り付けられているホールＩＣ５は、ムーブメント２の基準位置Ｏ上に配されており、ムーブメント２が回動してそのＳ極が対向したときにスイッチオン状態になるようになっている。
【００１５】
しかして、ムーブメント２の上部に切欠部２１が設けられ、その下部に重錘部２２が設けられているので、その重量配分が回動軸３の上方に比してその下方が充分重くなり、ムーブメント２を回動させるには大きなモーメントを必要とするものになって、車両走行時の振動によってはそのムーブメント２が回動しにくくなる。
【００１６】
そして、ムーブメント２の上部には、その回動の基準位置Ｏが中央にくるように比較的大きな開き角度αをもって切欠部２１が設けられているので、車両走行時の振動によってそのムーブメント２がその開き角度αの範囲内で揺動してもホールＩＣ５が応動することがない。したがって、車両走行時の振動によって誤検知されるようなことがなく、車両が所定の角度以上に傾倒したときにのみホールＩＣ５がスイッチオン状態になる。
【００１７】
また、そのムーブメント２は、図４および図６に示すように、基準位置Ｏに対して対称となるように、図示の極性をもって異ピッチ多極となるように着磁されている。すなわち、切欠部２１側の両端部分には微小な開き角β（例えば８°）をもってＮ極部が、またその下部には基準位置Ｏを中心とした微小な開き角γ
（例えば１０°）をもってＮ極部がそれぞれ形成され、その各Ｎ極間にはそれぞれ所定の開き角δ（例えば１３２°）をもってＳ極部形成されている。
【００１８】
しかして、このような異ピッチ多極構造をとることによって、Ｎ極部とＳ極部との境における磁束の変化を急峻にすることができ、ムーブメント２が所定の角度以上に回動してＳ極部がホールＩＣ５に対向したときにスイッチオン状態になるときの位置決めを高精度に設定することができるようになる。
【００１９】
図７は、ホールＩＣ５のスイッチング状態に応じて車両の傾倒状態を検知するための検知回路の一例を示している。
【００２０】
ここでは、ホールＩＣ５がムーブメント２の所定の角度以上の回動状態を検知してスイッチオン状態となったときにハイレベルの検知信号を出力するような回路を構成したうえで、その検知回路内にコンデンサＣ１，Ｃ２および抵抗Ｒ４からなる時定数回路を設けて、その時定数によって決まる時間内でのホールＩＣ５の瞬間的なスイッチオンには応答しないようにしている。
【００２１】
すなわち、ホールＩＣ５がスイッチオフ状態にある正常時には、コンデンサＣ１，Ｃ２が充電状態にあり、出力トランジスタＱ４がオン状態になって出力端ＯＵＴの電圧はローレベルになっている。そして、車両が傾倒してホールＩＣ５がスイッチオン状態になると、コンデンサＣ１，Ｃ２の放電回路が形成され、所定の時間後に出力トランジスタＱ４がオフ状態になって出力端ＯＵＴの電圧がハイレベルに切り換わる。
【００２２】
したがって、車両の走行振動によってムーブメント２が瞬間的に所定の角度以上に回動したときに、傾倒状態の誤検知がなされないようになる。
【００２３】
なお、その際、ムーブメント２の回動が大きく、コンデンサＣ１，Ｃ２および抵抗Ｒ４の時定数によって設定される時間以上にわたってＳ極部分がホールＩＣ５に対向してしまうと傾倒状態の誤検知がなされてしまうことになるので、図４および図６に示すように、中間にＮ極部分（無着磁部分であってもよい）を設けることによって磁極分割し、それにより設定時間以上にわたってＳ極部分がホールＩＣ５に対向することがないようにしている。
【００２４】
また、その検知回路には、制御用トランジスタＱ２のコレクタに定電流を供給する定電流回路が設けられており、バッテリ電源（Ｖｃｃ）の電圧が定格の仕様変更や充電状態、温度環境などによって変化しても傾倒状態検知のタイミングが変動することがないようしている。
【００２５】
ここでは定電流回路として、ツエナダイオードＺＤを設けることによってバッテリ電源（Ｖｃｃ）電源の定電圧化を図り、制御用トランジスタＱ２のターンオンに際して抵抗Ｒ７を通して常に定電流によるコレクタ電流が供給されるようにしている。
【００２６】
すなわち、このツエナダイオードＺＤおよび抵抗Ｒ７による定電流回路を設けない場合には、バッテリ電源（Ｖｃｃ）の電圧が変動するとそれに応じて制御用トランジスタＱ２コレクタ電流が変化してそのスイッチングのタイミングが変わってしまい、コンデンザＣ１，Ｃ２および抵抗Ｒ４によって決定される傾倒状態検知のタイミングが変動してしまうことになる。
【００２７】
このような検知回路にあって、特に本発明では、その検知回路内に、抵抗Ｒ５，Ｒ６、コンデンサＣ３およびトランジスタＱ１からなる傾倒状態検知の保持回路１３を設けるようにしている。
【００２８】
その傾倒状態検知の保持回路１３において、車両の傾倒状態が検知されて出力トランジスタＱ４がオフ状になって出力端ＯＵＴの電圧がハイレベルになると、トランジスタＱ１がオン状態となり、それにより出力トランジスタＱ４がオフ状態に保持される。
【００２９】
その保持状態は、車両のイグニッションスイッチを切ってバッテリ電源（Ｖｃｃ）をしゃ断することによって解除される。
【００３０】
したがって、例えば二輪自動車が傾倒したのちにもとの正常な状態に起き上がったような場合にも、運転者の意思によって車両のイグニッションスイッチが切られるまで、燃料カットなどの安全対策が継続して行われることになる。
【００３１】
【発明の効果】
以上、本発明にあっては、円の中心に回転軸を有し、その円の中心を通る垂線に対して対称となるように上側部分に所定の開き角度をもって切欠部が形成され、着磁されたムーブメントが所定の角度以上に回動して、ムーブメントの上方の前記垂線上の位置に設けられたホール素子がムーブメントのＳ極に対向したときにスイッチオンとなることによって、その所定の角度以上の回動が検知されるようにしたうえで、切欠部側の両端部分に微小な開き角度をもってＮ極がそれぞれ形成されるパターンをもってムーブメントを着磁するようにしているので、切欠部における両端部分の磁束密度の変化が急峻になって、車両が所定の角度以上に傾倒した状態を所定の感度をもって精度良く検知することができるようになる。そして、ホール素子がムーブメントの所定の角度以上の回動状態を検知したときに傾倒状態の検知信号を出力するようにした検知回路内に、傾倒状態の検知信号の出力を保持する保持回路を設けるようにしているので、例えば二輪自動車が傾倒したのちにもとの正常な状態に起き上がったような場合にも、運転者の意思によってその自己保持状態がリセットされるまで、燃料カットなどの安全対策を継続して行わせることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による傾倒センサの一実施例を示す正面図である。
【図２】同実施例における傾倒センサの側断面図である。
【図３】同実施例における傾倒センサのソケット端子部分の下面図である。
【図４】同実施例における傾倒センサのムーブメントを示す正面図である。
【図５】そのムーブメントの側面図である。
【図６】そのムーブメントにおける着磁パターンを示す展開図である。
【図７】車両の傾倒状態を検知するための検知回路を示す電気回路図である。
【符号の説明】
１ ケース
１１ 下ケース
１２ 上ケース
２ ムーブメント
３ 軸
４ Ｏリング
５ ホールＩＣ
６ 回路基板
１３ 保持回路

Claims (1)

1. 円の中心に回転軸を有し、その円の中心を通る垂線に対して対称となるように上側部分に所定の開き角度をもって切欠部が形成され、着磁されたムーブメントをケースに回動自在に軸支して、ムーブメントが所定の角度以上に回動して、ムーブメントの上方の前記垂線上の位置に設けられたホール素子がムーブメントのＳ極に対向したときにスイッチオンとなることによって、その所定の角度以上の回動が検知されるようにした傾倒センサであって、前記切欠部側の両端部分に微小な開き角度をもってＮ極がそれぞれ形成されるパターンをもってムーブメントを着磁するとともに、ホール素子がムーブメントの所定の角度以上の回動状態を検知したときに傾倒状態の検知信号を出力するようにした検知回路内に、傾倒状態の検知信号の出力を保持する保持回路を設けたことを特徴とする傾倒センサ。

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