(57)【要約】【課題】二輪車の運転者等の乗員の様々な姿勢（乗員の状態）を正確に検知する。【解決手段】自動二輪車に適用される乗員状態検知システム１０では、超音波センサ９２の発信部９２ａがシートの上方に向けて超音波９４を発信する。受信部９２ｂは、シートの周辺にいる運転者７８で反射した超音波９４を反射波９６として受信する。反射時間算出部１５２は、反射波９６に応じた反射信号の波形に基づいて超音波９４の反射時間を算出する。乗員位置推定部１５４は、算出した反射時間に基づいて運転者７８の位置を推定する。乗員状態判断部１５６は、推定した運転者７８の位置に基づいて当該運転者７８の状態を判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪車（１２）の乗員（７８、１７０）の状態を検知するための乗員状態検知システム（１０）において、
前記二輪車（１２）のシート（８０）の周辺に向けて音波（９４、１０８）を発信する発信部（９２ａ、１０６ａ）、及び、前記シート（８０）の周辺にいる前記乗員（７８、１７０）により反射した前記音波（９４、１０８）を反射波（９６、１１０）として受信する受信部（９２ｂ、１０６ｂ）を備えた少なくとも１つの超音波検知手段（９２、１０６）と、
前記反射波（９６、１１０）の波形に基づいて前記音波（９４、１０８）の反射時間を算出する反射時間算出部（１５２）、前記反射時間に基づいて前記乗員（７８、１７０）の位置を推定する乗員位置推定部（１５４）、及び、推定した前記乗員（７８、１７０）の位置に基づいて当該乗員（７８、１７０）の状態を判断する乗員状態判断部（１５６）を備えた制御手段（１２０）と、
を有する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項２】
請求項１記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記超音波検知手段（９２、１０６）は、少なくとも、前記二輪車（１２）の前方に配置された第１の超音波検知手段（９２）であり、
前記第１の超音波検知手段（９２）の発信部（９２ａ）は、前記シート（８０）の上方に指向して前記音波（９４）を発信し、
前記乗員位置推定部（１５４）は、前記反射時間に基づいて前記乗員（７８、１７０）の腕（１００、１７２）及び／又は胸（１０２、１７４）の位置を推定する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項３】
請求項２記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記第１の超音波検知手段（９２）は、前記二輪車（１２）の前方にあるメータ（３６）内で、前記二輪車（１２）の前後方向に沿った中心線（９３）上に配置されている
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項４】
請求項２又は３記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記乗員位置推定部（１５４）は、前記反射時間が予め決められた第１の範囲内にある場合には、前記腕（１００、１７２）の位置を推定したと判定し、一方で、前記第１の範囲よりも長く且つ予め決められた第２の範囲内に前記反射時間がある場合には、前記胸（１０２、１７４）の位置を推定したと判定する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項５】
請求項４記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記制御手段（１２０）は、前記乗員（７８、１７０）が前記シート（８０）に着座した乗車状態で、前記腕（１００、１７２）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間と、前記胸（１０２、１７４）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間とを、予め学習して設定する正常時間設定部（１６０）をさらに備え、
前記正常時間設定部（１６０）は、前記腕（１００、１７２）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間を前記第１の範囲として設定すると共に、前記胸（１０２、１７４）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間を前記第２の範囲として設定する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記腕（１００）からの反射波（９６）と前記胸（１０２）からの反射波（９６）との双方を前記受信部（９２ｂ）が受信し、前記反射時間算出部（１５２）が前記各反射波（９６）の波形から双方の反射時間を算出し、前記乗員位置推定部（１５４）が前記各反射時間から前記腕（１００）及び前記胸（１０２）の位置を推定した場合に、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記シート（８０）に着座した乗車状態にあると判断する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項７】
請求項６記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記制御手段（１２０）は、前記乗員状態判断部（１５６）が前記乗車状態と判断した場合に、前記二輪車（１２）のエンジン（５０）の始動を許可する始動許可判断部（１５８）をさらに備える
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項８】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記腕（１００）からの反射波（９６）のみ前記受信部（９２ｂ）が受信し、前記反射時間算出部（１５２）が前記反射波（９６）の波形から反射時間を算出し、前記乗員位置推定部（１５４）が前記反射時間から前記腕（１００）の位置を推定した場合に、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、少なくとも前記二輪車（１２）のハンドル（３４）を把持していると判断する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項９】
請求項８記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記制御手段（１２０）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、少なくとも前記ハンドル（３４）を把持していると前記乗員状態判断部（１５６）が判断した場合に、前記二輪車（１２）のエンジン（５０）の停止を許可する停止許可判断部（１５８）をさらに備える
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項１０】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記受信部（９２ｂ）が前記反射波（９６）を受信しないことに起因して、前記乗員位置推定部（１５４）が前記腕（１００）及び前記胸（１０２）の位置を所定時間推定することができない場合、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、当該二輪車（１２）から離れていると判断する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項１１】
請求項２〜１０のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記超音波検知手段（９２、１０６）は、前記二輪車（１２）の前方にあるメータ（３６）内に配置された前記第１の超音波検知手段（９２）と、前記二輪車（１２）を挟んでサイドスタンド（７６）の反対側の車体に配置された第２の超音波検知手段（１０６）とであり、
前記第２の超音波検知手段（１０６）の発信部（１０６ａ）は、前記二輪車（１２）の前方に指向して音波（１０８）を発信し、
前記第２の超音波検知手段（１０６）の受信部（１０６ｂ）は、前記乗員（７８）により反射した前記音波（１０８）を反射波（１１０）として受信し、
前記反射時間算出部（１５２）は、前記第１の超音波検知手段（９２）の受信部（９２ｂ）が受信した反射波（９６）の波形から第１の反射時間を算出すると共に、前記第２の超音波検知手段（１０６）の受信部（１０６ｂ）が受信した反射波（１１０）の波形から第２の反射時間を算出し、
前記乗員位置推定部（１５４）は、前記第１の反射時間から前記腕（１００）及び／又は前記胸（１０２）の位置を推定すると共に、前記第２の反射時間から前記乗員（７８）の右足（１０４）の位置を推定する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項１２】
請求項２〜１１のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記第１の超音波検知手段（９２）の発信部（９２ａ）から発信される音波（９４）は、前記二輪車（１２）のハンドル（３４）の幅に応じた水平面指向性を有する
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の乗員状態検知システム（１０）において、
前記反射時間は、
前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から発信される音波（９４、１０８）が連続波である場合には、前記受信部（９２ｂ、１０６ｂ）で前記反射波（９６、１１０）を受信する時間幅を含み、
前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から発信される音波（９４、１０８）がパルス波である場合には、前記時間幅と、前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から前記パルス波を発信した時点より、前記受信部（９２ｂ、１０６ｂ）で前記反射波（９６、１１０）を受信する時点までの時間とを含む
ことを特徴とする二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車の乗員の状態を検知するための乗員状態検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二輪車及び四輪車では、乗員がシートに着座したことを検知する技術が適用されている。例えば、特許文献１には、反射型赤外線センサを用いて、乗員が二輪車のシートに着座したことを検知する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７４９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、二輪車では、四輪車とは異なり、乗員である運転者（ライダー）の位置（姿勢）が様々に変化する。すなわち、乗員の状態は、例えば、乗員がシートに着座した乗車状態、乗員が二輪車から降車した降車状態、降車状態の乗員がハンドルを把持して二輪車を押して歩く状態（以下、押し歩き状態ともいう。）、降車した乗員が二輪車から離れた状態（以下、完全降車状態ともいう。）に変化する。そのため、従来のように、シートへの乗員の着座を単に検知するだけでは、乗員の状態を正しく判断することができない。
【０００５】
また、赤外線センサは、温度の影響を受けやすいので、赤外線センサを用いて乗員の状態を検知するシステムでは、温度の影響により、乗員の状態を誤検知するおそれがある。
【０００６】
一方、赤外線センサに代えて、シートに圧力センサを内蔵させ、該シートへの乗員の着座の有無を検知することも考えられる。しかしながら、圧力センサを用いた場合では、シートへの着座以外の乗員の姿勢については、検知することができない。
【０００７】
そこで、本発明は、二輪車の運転者等の乗員の様々な姿勢（乗員の状態）を正確に検知することができる乗員状態検知システムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、検知した乗員の状態を示す情報に基づき、二輪車のエンジンの始動許可又は停止許可を的確に行うことが可能となる乗員状態検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る二輪車（１２）の乗員状態検知システム（１０）は、前記二輪車（１２）の乗員（７８、１７０）の状態を検知するためのシステムであって、以下の特徴を有する。
【００１０】
第１の特徴；前記乗員状態検知システム（１０）は、少なくとも１つの超音波検知手段（９２、１０６）と、反射時間算出部（１５２）、乗員位置推定部（１５４）及び乗員状態判断部（１５６）を備えた制御手段（１２０）とを有する。この場合、前記超音波検知手段（９２、１０６）は、前記二輪車（１２）のシート（８０）の周辺に向けて音波（９４、１０８）を発信する発信部（９２ａ、１０６ａ）と、前記シート（８０）の周辺にいる前記乗員（７８、１７０）により反射した前記音波（９４、１０８）を反射波（９６、１１０）として受信する受信部（９２ｂ、１０６ｂ）とを備えている。前記反射時間算出部（１５２）は、前記反射波（９６、１１０）の波形に基づいて前記音波（９４、１０８）の反射時間を算出する。前記乗員位置推定部（１５４）は、前記反射時間に基づいて前記乗員（７８、１７０）の位置を推定する。前記乗員状態判断部（１５６）は、推定した前記乗員（７８、１７０）の位置に基づいて当該乗員（７８、１７０）の状態を判断する。
【００１１】
第２の特徴；前記超音波検知手段（９２、１０６）は、少なくとも、前記二輪車（１２）の前方に配置された第１の超音波検知手段（９２）であり、前記第１の超音波検知手段（９２）の発信部（９２ａ）は、前記シート（８０）の上方に指向して前記音波（９４）を発信する。この場合、前記乗員位置推定部（１５４）は、前記反射時間に基づいて前記乗員（７８、１７０）の腕（１００、１７２）及び／又は胸（１０２、１７４）の位置を推定する。
【００１２】
第３の特徴；前記第１の超音波検知手段（９２）は、前記二輪車（１２）の前方にあるメータ（３６）内で、前記二輪車（１２）の前後方向に沿った中心線（９３）上に配置されている。
【００１３】
第４の特徴；前記乗員位置推定部（１５４）は、前記反射時間が予め決められた第１の範囲内にある場合には、前記腕（１００、１７２）の位置を推定したと判定し、一方で、前記第１の範囲よりも長く且つ予め決められた第２の範囲内に前記反射時間がある場合には、前記胸（１０２、１７４）の位置を推定したと判定する。
【００１４】
第５の特徴；前記制御手段（１２０）は、前記乗員（７８、１７０）が前記シート（８０）に着座した乗車状態で、前記腕（１００、１７２）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間と、前記胸（１０２、１７４）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間とを、予め学習して設定する正常時間設定部（１６０）をさらに備える。この場合、前記正常時間設定部（１６０）は、前記腕（１００、１７２）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間を前記第１の範囲として設定すると共に、前記胸（１０２、１７４）からの反射波（９６）の波形に基づく正常な反射時間を前記第２の範囲として設定する。
【００１５】
第６の特徴；前記腕（１００）からの反射波（９６）と前記胸（１０２）からの反射波（９６）との双方を前記受信部（９２ｂ）が受信し、前記反射時間算出部（１５２）が前記各反射波（９６）の波形から双方の反射時間を算出し、前記乗員位置推定部（１５４）が前記各反射時間から前記腕（１００）及び前記胸（１０２）の位置を推定した場合に、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記シート（８０）に着座した乗車状態にあると判断する。
【００１６】
第７の特徴；前記制御手段（１２０）は、前記乗員状態判断部（１５６）が前記乗車状態と判断した場合に、前記二輪車（１２）のエンジン（５０）の始動を許可する始動許可判断部（１５８）をさらに備える。
【００１７】
第８の特徴；前記腕（１００）からの反射波（９６）のみ前記受信部（９２ｂ）が受信し、前記反射時間算出部（１５２）が前記反射波（９６）の波形から反射時間を算出し、前記乗員位置推定部（１５４）が前記反射時間から前記腕（１００）の位置を推定した場合に、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、少なくとも前記二輪車（１２）のハンドル（３４）を把持していると判断する。
【００１８】
第９の特徴；前記制御手段（１２０）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、少なくとも前記ハンドル（３４）を把持していると前記乗員状態判断部（１５６）が判断した場合に、前記二輪車（１２）のエンジン（５０）の停止を許可する停止許可判断部（１５８）をさらに備える。
【００１９】
第１０の特徴；前記受信部（９２ｂ）が前記反射波（９６）を受信しないことに起因して、前記乗員位置推定部（１５４）が前記腕（１００）及び前記胸（１０２）の位置を所定時間推定することができない場合、前記乗員状態判断部（１５６）は、前記乗員（７８）が前記二輪車（１２）から降車し、当該二輪車（１２）から離れていると判断する。
【００２０】
第１１の特徴；前記超音波検知手段（９２、１０６）は、前記二輪車（１２）の前方にあるメータ（３６）内に配置された前記第１の超音波検知手段（９２）と、前記二輪車（１２）を挟んでサイドスタンド（７６）の反対側の車体に配置された第２の超音波検知手段（１０６）とである。この場合、前記第２の超音波検知手段（１０６）の発信部（１０６ａ）は、前記二輪車（１２）の前方に指向して音波（１０８）を発信し、前記第２の超音波検知手段（１０６）の受信部（１０６ｂ）は、前記乗員（７８）により反射した前記音波（１０８）を反射波（１１０）として受信する。そのため、前記反射時間算出部（１５２）は、前記第１の超音波検知手段（９２）の受信部（９２ｂ）が受信した反射波（９６）の波形から第１の反射時間を算出すると共に、前記第２の超音波検知手段（１０６）の受信部（１０６ｂ）が受信した反射波（１１０）の波形から第２の反射時間を算出する。また、前記乗員位置推定部（１５４）は、前記第１の反射時間から前記腕（１００）及び／又は前記胸（１０２）の位置を推定すると共に、前記第２の反射時間から前記乗員（７８）の右足（１０４）の位置を推定する。
【００２１】
第１２の特徴；前記第１の超音波検知手段（９２）の発信部（９２ａ）から発信される音波（９４）は、前記二輪車（１２）のハンドル（３４）の幅に応じた水平面指向性を有する。
【００２２】
第１３の特徴；前記反射時間は、前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から発信される音波（９４、１０８）が連続波である場合には、前記受信部（９２ｂ、１０６ｂ）で前記反射波（９６、１１０）を受信する時間幅を含み、前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から発信される音波（９４、１０８）がパルス波である場合には、前記時間幅と、前記発信部（９２ａ、１０６ａ）から前記パルス波を発信した時点より前記受信部（９２ｂ、１０６ｂ）で前記反射波（９６、１１０）を受信する時点までの時間とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の特徴によれば、少なくとも１つの超音波検知手段を用いて二輪車の乗員（例えば、運転者）を検知し、検知した情報に基づいて乗員の状態（姿勢）を判断する。従って、前記二輪車に前記超音波検知手段が１つだけ配置されている場合でも、前記乗員の様々な姿勢を確実に判断することができる。
【００２４】
すなわち、圧力センサ等の着座センサを用いた場合には、乗員の乗車又は降車を大まかに判断することが可能である。しかしながら、前記着座センサを用いた場合では、押し歩き状態と完全降車状態との違いのように、複雑な乗員の姿勢の違いを判断することは困難である。
【００２５】
これに対して、第１の特徴では、前記超音波検知手段の発信部から音波を発信し、前記乗員からの反射波を受信部で受信し、反射時間算出部が前記反射波の波形から前記音波の反射時間を算出する。そして、乗員位置推定部は、前記反射時間から前記乗員の位置を推定し、乗員状態判断部は、推定した前記乗員の位置に基づいて当該乗員の状態を判断する。
【００２６】
このように、第１の特徴では、前記音波の反射時間を考慮することにより、複雑な乗員の姿勢（例えば、押し歩き状態）を判断することが可能となる。そのため、第１の特徴では、前記シートの形状、前記シートに設けた圧力センサの位置及び面積等を考慮することなく、前記二輪車に前記超音波検知手段を配置することができる。
【００２７】
また、前記反射波の波形に基づいて前記乗員の姿勢を判断するため、特許文献１のような反射型赤外線センサを用いて乗員の状態を検知する場合と比較して、乗員の状態を誤検知するおそれを低減することができる。
【００２８】
従って、第１の特徴によれば、前記二輪車の運転者等の乗員の様々な姿勢（前記乗員の状態）を正確且つ確実に判断（検知）することができる。
【００２９】
また、前記乗員の姿勢を確実に判断することができることで、前記乗員の姿勢に基づく前記二輪車のエンジンの始動許可又は停止許可を的確に行うことが可能となる。
【００３０】
本発明の第２の特徴によれば、二輪車の前方に第１の超音波検知手段を配置することにより、前記第１の超音波検知手段の発信部からシートの上方に指向して音波を発信することが可能となる。これにより、乗員位置推定部は、反射時間算出部が算出した反射時間に基づいて乗員の腕及び／又は胸の位置を確実に推定することができる。
【００３１】
本発明の第３の特徴によれば、シートの形状や圧力センサの位置及び面積等を考慮せずに、第１の超音波検知手段を一義的にメータ内で且つ二輪車の前後方向に沿った中心線上に配置することにより、前記第１の超音波検知手段の耐環境性が良くなり、設置状態の簡素化や、設置にかかるコストの低減を図ることができる。
【００３２】
本発明の第４の特徴によれば、反射時間が第１の範囲内にあれば腕の位置を推定したと判定し、第２の範囲内にあれば胸の位置を推定したと判定する。このように、前記反射時間が許容範囲内にあれば前記腕又は前記胸の位置を推定したと判定するので、乗員の姿勢の誤検知やノイズの影響を低減することができる。この結果、乗員状態検知システムの信頼性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の第５の特徴によれば、乗員の乗車姿勢に応じた正常な反射時間を予め学習し、第１の範囲及び第２の範囲として設定することで、前記第１の範囲及び前記第２の範囲は、前記乗員の体型及び乗車姿勢に応じた適切な範囲となる。これにより、前記乗員の実際の状態（例えば、乗車姿勢）を的確に判断することが可能となる。
【００３４】
本発明の第６の特徴によれば、腕からの反射波と胸からの反射波とを受信した場合、前記腕からの反射波の反射時間に基づいて当該腕の位置を推定すると共に、前記胸からの反射波の反射時間に基づいて当該胸の位置を推定することができる。これにより、乗員が乗車状態にあることを的確に判断することができる。
【００３５】
本発明の第７の特徴によれば、乗員が乗車状態にあると判断した場合に、二輪車のエンジンの始動許可を行う。これにより、前記乗員が確実に前記二輪車に乗車している姿勢であれば、前記エンジンを始動させ、一方で、不安定な姿勢では、前記エンジンを始動させないようにすることができる。また、前記乗員の状態に応じて、前記エンジンの始動やアイドルストップ状態からの再始動を行わせることも可能となる。さらに、前記乗車状態と判断されるまでは前記エンジンの始動又は再始動が許可されないので、上記の判断処理を利用して、前記二輪車の盗難防止を図ることも可能となる。
【００３６】
本発明の第８の特徴によれば、腕からの反射波のみ受信した場合、前記腕からの反射波の反射時間に基づき当該腕の位置のみ推定する。これにより、乗員がハンドルを把持して押し歩き状態にあることを的確に判断することができる。
【００３７】
本発明の第９の特徴によれば、乗員が降車状態でハンドルを把持していると判断した場合、二輪車のエンジンの停止を許可する。これにより、押し歩き状態において、乗員がアクセル操作を行っても、前記エンジンが停止しているため、前記乗員は、前記二輪車の挙動を気にすることなく、当該二輪車を取り扱うことができる。
【００３８】
本発明の第１０の特徴によれば、反射波を受信できなければ、腕及び胸の位置が所定時間推定されないため、完全降車状態にあると判断することができる。
【００３９】
本発明の第１１の特徴によれば、複数の超音波検知手段を用いて乗員の腕、胸及び右足を検知するので、前記乗員の状態を正確に判断することが可能となる。また、シートの形状や圧力センサの位置及び面積等を考慮せずに、第１の超音波検知手段を一義的にメータ内に配置することで、前記第１の超音波検知手段の耐環境性が良くなり、設置状態の簡素化や、設置にかかるコストの低減を図ることができる。
【００４０】
一方、押し歩き状態において、前記乗員はサイドスタンド側にいる。従って、前記サイドスタンドの反対側の車体に第２の超音波検知手段を配置することにより、前記第２の超音波検知手段が前記押し歩き状態の乗員を誤検知することを回避することができる。この場合、前記サイドスタンドが二輪車の左側部に設けられていれば、前記第２の超音波検知手段は、前記二輪車の右側部に配置されることになる。これにより、乗車状態の乗員の右足を確実に検知することができると共に、前記第２の超音波検知手段を容易に設置することができる。
【００４１】
従って、第１１の特徴によれば、超音波検知手段を２つに増やして乗員の姿勢の誤検知を防止すると共に、設置位置の簡素化及び設置状態の容易化によって、超音波検知手段の設置にかかるコストを低減することができる。
【００４２】
本発明の第１２の特徴によれば、発信部から発信される音波がハンドルの幅に応じた水平面指向性を有するので、乗員が前記ハンドルを握った状態（例えば、乗車状態、押し歩き状態）を確実に検知することができる。
【００４３】
本発明の第１３の特徴によれば、音波がパルス波である場合に、受信部で反射波を受信する時間幅と、前記パルス波を発信した時点より前記受信部で前記反射波を受信する時点までの時間とを検知することで、乗員の状態の誤検知を低減することができる。また、第１３の特徴によれば、発信部から発信される音波（発信波）として、パルス波又は連続波の両方を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施の形態に係る乗員状態検知システムが適用される自動二輪車に、運転者が乗車した状態（乗車状態）を示す側面図である。
【図２】図１の乗車状態を示す平面図である。
【図３】図１の乗車状態を示す側面図である。
【図４】乗員状態検知システムが適用される自動二輪車のブロック図である。
【図５】運転者のみが自動二輪車に乗車している状態（乗車状態）を図示した説明図である。
【図６】完全降車状態を図示した説明図である。
【図７】押し歩き状態を図示した説明図である。
【図８】運転者及び同乗者の乗車状態を図示した説明図である。
【図９】運転者が押し歩き状態で、且つ、同乗者が乗車状態である場合を図示した説明図である。
【図１０】他の押し歩き状態を図示した説明図である。
【図１１】図１０の押し歩き状態を図示した正面図である。
【図１２】転倒した自動二輪車を運転者が引き起こす状態を図示した平面図である。
【図１３】乗員状態検知システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明に係る二輪車の乗員状態検知システムについて、自動二輪車に適用した好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００４６】
［本実施の形態の構成］
図１は、本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０が適用される自動二輪車１２の側面図である。
【００４７】
なお、特に指示のない限り、図１の矢印方向に従って、前後及び上下の方向を説明すると共に、図２の矢印方向に従って、車体に着座した乗員である運転者（ライダー）から見た方向に従って、前後及び左右の方向を説明する。
【００４８】
自動二輪車１２は、ダブルクレードル型の車体フレーム１４を有する。
【００４９】
車体フレーム１４は、ヘッドパイプ１６と、左右一対のメインフレーム１８と、左右一対のダウンフレーム２０とを有する。メインフレーム１８は、ヘッドパイプ１６から左右に分岐して緩やかに後ろ下がりで後方に延びた後、湾曲部１８ａを介して下方に延びる。ダウンフレーム２０は、ヘッドパイプ１６から左右に分岐してメインフレーム１８の下方を、後ろ斜め下方に延びた後、湾曲部２０ａを介して略水平に後方に延び、メインフレーム１８の後端部に接続される。
【００５０】
また、車体フレーム１４は、左右一対のシートフレーム２２と、左右一対のピボットプレート２４と、左右一対の補強ステー２６とをさらに有する。シートフレーム２２は、左右一対のメインフレーム１８の湾曲部１８ａ近傍から後方やや後ろ上がりに延びる。ピボットプレート２４は、メインフレーム１８の前記後端部付近に配置される。補強ステー２６は、メインフレーム１８のピボットプレート２４が設けられている付近から斜め後ろ上がりに延びてシートフレーム２２に接続される。なお、左右一対のピボットプレート２４には、ピボット２８が設けられている。
【００５１】
左右一対のフロントフォーク３０は、ヘッドパイプ１６によって回転自在に軸支されている。この場合、左右一対のフロントフォーク３０の上端には、トップブリッジ３２ａを介して、操舵用のハンドル３４が取り付けられている。また、トップブリッジ３２ａには、スピードメータ等を有するメータ部３６が取り付けられている。
【００５２】
トップブリッジ３２ａとボトムブリッジ３２ｂとを結ぶパイプ３８には、左右一対のステー４０が取り付けられている。ステー４０には、自動二輪車１２の前方を照射するヘッドライト４２が取り付けられている。また、パイプ３８には、左右一対のフロントウインカ４４も取り付けられている。前輪ＷＦは、左右一対のフロントフォーク３０によって回転自在に軸支され、前輪ＷＦの上部には、フロントフェンダ４６が設けられている。なお、ボトムブリッジ３２ｂには、警告音を出力する左右一対のホーン４８が取り付けられている。
【００５３】
メインフレーム１８とダウンフレーム２０との間には、エンジン５０及び変速機５２が設けられている。エンジン５０の上方であって、メインフレーム１８の前側上方には、燃料タンク５３が取り付けられている。エンジン５０には、排気管５４が取り付けられ、排気管５４にはマフラー５６が接続されている。エンジン５０の前方であってダウンフレーム２０の前側には、オイルクーラ５８が設けられている。なお、スロットルボディ６０及びエアクリーナ６２は、エンジン５０の後方に設けられている。
【００５４】
ピボットプレート２４には、ピボット２８を介してスイングアーム６４が略上下方向に揺動自在に軸支されている。また、スイングアーム６４の後端部上側とシートフレーム２２との間には、リアクッション６６が介装されている。スイングアーム６４の後端には、後輪ＷＲが回転可能に軸支されている。エンジン５０の動力は、チェーン６８を介して後輪ＷＲに伝達される。
【００５５】
さらに、ピボットプレート２４には、後方に延びるステップホルダ７０が固定されている。ステップホルダ７０の前部には、運転者用のステップ７２が装着されている。ステップホルダ７０の後部には、同乗者用のステップ７４が装着されている。なお、自動二輪車１２には、駐輪時に起立させておくためのサイドスタンド７６も設けられている。
【００５６】
燃料タンク５３の後方且つシートフレーム２２の上部には、乗員である運転者７８及び同乗者が着座可能なシート８０が取り付けられている。シートフレーム２２の後部には、同乗者が把持するグラブバー８２、及び、リアウインカ８４が取り付けられている。また、シートフレーム２２の後方には、リアフェンダ８６が設けられ、リアフェンダ８６には、テールランプ８８及びライセンスプレート９０が取り付けられている。なお、シート８０のうち、燃料タンク５３側の前方部分は、運転者７８が着座する運転者用シートとして機能し、リアフェンダ８６側の後方部分は、同乗者が着座する同乗者用シートとして機能する。
【００５７】
［本実施の形態の特徴的な構成］
そして、本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０では、乗員である運転者７８及び／又は同乗者を検知するため、図１及び図２に示すように、少なくとも１つの超音波センサ９２（第１の超音波検知手段）を自動二輪車１２に搭載させている。
【００５８】
超音波センサ９２は、メータ部３６に内蔵された反射型の超音波検知手段であり、メータ部３６内で自動二輪車１２の前後方向に沿った中心線９３上に配置されている。すなわち、超音波センサ９２は、メータ部３６よりも後方のシート８０の上方に向けて超音波９４を発信し、乗員（運転者７８、同乗者）で反射した超音波９４を反射波９６として受信可能である。
【００５９】
この場合、発信される超音波９４の放射範囲は、超音波センサ９２から後方且つシート８０の上方に向けて扇状に拡開する範囲であると共に、運転者７８等から超音波センサ９２への反射波９６の到来範囲でもある。すなわち、超音波９４の放射範囲は、図１の側面視では、超音波センサ９２から後方に向かって上下方向に扇状に拡開する放射範囲となる。また、超音波９４の放射範囲は、図２の平面視では、ハンドル３４の左右一対のグリップ９８に沿い、且つ、ハンドル３４の幅（左右のグリップ９８の先端部間の幅）に応じて、超音波センサ９２から扇状に拡開した水平面指向性を有する放射範囲（角度φの範囲）となる。
【００６０】
そのため、運転者７８がシート８０に着座した乗車状態にあり、該運転者７８が両手で左右一対のグリップ９８を把持していれば、超音波センサ９２から発信された超音波９４は、運転者７８の左右の腕１００及び／又は胸１０２で反射し、反射した超音波９４が反射波９６として超音波センサ９２で受信される。
【００６１】
また、本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０では、上記の超音波センサ９２に加え、図３に示すように、乗車状態にある運転者７８の右足１０４を検知するための他の超音波センサ１０６（第２の超音波検知手段）を自動二輪車１２に搭載させることも可能である。
【００６２】
超音波センサ１０６は、自動二輪車１２において、サイドスタンド７６が設けられる左側部とは反対側の右側部の所定箇所（例えば、シート８０と補強ステー２６との間の車体部分）に配置された反射型の超音波検知手段である。すなわち、超音波センサ１０６は、前方に向けて斜め上方（シート８０の右側）に超音波１０８を発信し、運転者７８で反射した超音波１０８を反射波１１０として受信可能である。
【００６３】
この場合、超音波センサ１０６から前方且つ斜め上方に向けて扇状に拡開する範囲は、発信される超音波１０８の放射範囲であると共に、運転者７８の右足１０４から超音波センサ１０６への反射波１１０の到来範囲でもある。
【００６４】
従って、本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０において、超音波センサ９２、１０６は、それぞれ、シート８０の周辺（上方、右側）に向けて超音波９４、１０８を発信し、運転者７８が乗車状態であれば、反射波９６、１１０を受信することができる。なお、前述のように、乗員状態検知システム１０において、自動二輪車１２の右側部に配置される超音波センサ１０６は必須ではなく、少なくとも、１つの超音波センサ９２が、車体前方の例えばメータ部３６に内蔵されていればよい。つまり、本実施の形態では、広義には、少なくとも１つの超音波センサ９２が、自動二輪車１２前方における中心線９３上に配置されていればよい。
【００６５】
図４は、乗員状態検知システム１０が適用される自動二輪車１２のブロック図を示す。
【００６６】
自動二輪車１２の制御手段としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１２０は、スタータリレー１２２を介してバッテリ１２４から電力供給を受ける。また、ＥＣＵ１２０、インジェクタ１２６、燃料ポンプ１２８及びイグニッションコイル１３０には、バッテリ１２４からメインヒューズ１３２及びメインスイッチ１３４を介して、駆動電流が供給される。さらに、メインスイッチ１３４によりメインリレー１３６が付勢されると、バッテリ１２４からメインヒューズ１３２及びメインリレー１３６を介して、エンジン５０を始動させるスタータスイッチ１３８に駆動電流が供給される。
【００６７】
ＥＣＵ１２０には、前述した超音波センサ９２、１０６に加え、スタータスイッチ１３８、アイドルスイッチ１４０、シートスイッチ１４２、車速センサ１４４、スロットルセンサ１４６、水温センサ１４８等の各種スイッチやセンサが接続されている。これらのスイッチやセンサも、バッテリ１２４から電力が供給されて駆動される。
【００６８】
超音波センサ９２は、超音波９４を発信する発信部９２ａと、反射波９６を受信する受信部９２ｂとを備える。超音波センサ１０６は、超音波１０８を発信する発信部１０６ａと、反射波１１０を受信する受信部１０６ｂとを備える。発信部９２ａ、１０６ａは、ＥＣＵ１２０からの制御に従って超音波９４、１０８をそれぞれ発信する。受信部９２ｂ、１０６ｂは、受信した反射波９６、１１０に応じた出力信号（以下、反射信号ともいう。）Ｓ１、Ｓ２をＥＣＵ１２０にそれぞれ出力する。
【００６９】
アイドルスイッチ１４０は、エンジン５０のアイドリングを運転者７８が手動で許可又は制限するためのスイッチである。シートスイッチ１４２は、運転者７８がシート８０に着座しているか否かを検知する。車速センサ１４４は、自動二輪車１２の走行速度（車速）Ｖを検知する。スロットルセンサ１４６は、スロットル開度（スロットル角）θを検知する。水温センサ１４８は、冷却水の温度（水温）Ｔｗを検知する。
【００７０】
ＥＣＵ１２０は、制御部１５０、反射時間算出部１５２、乗員位置推定部１５４、乗員状態判断部１５６、許可判断部１５８（始動許可判断部、停止許可判断部）、正常時間設定部１６０及びメモリ１６２を有する。すなわち、ＥＣＵ１２０は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、メモリ１６２に記録されているプログラムを読み出して実行することにより、上記の各部の機能を実現する。
【００７１】
制御部１５０は、ＥＣＵ１２０内の各部を制御すると共に、ＥＣＵ１２０に接続された各種のスイッチやセンサを制御する。
【００７２】
反射時間算出部１５２は、超音波センサ９２、１０６の受信部９２ｂ、１０６ｂから反射信号Ｓ１、Ｓ２が入力された場合に、反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形に基づいて、反射波９６、１１０の反射時間を算出する。
【００７３】
ここで、反射時間とは、（１）発信部９２ａ、１０６ａから超音波９４、１０８を発信した時点より、受信部９２ｂ、１０６ｂで反射波９６、１１０を受信する時点までの経過時間、（２）受信部９２ｂ、１０６ｂで反射波９６、１１０を実際に受信する時間の幅（受信時間幅）、を包含する概念である。
【００７４】
この場合、発信部９２ａ、１０６ａから発信される超音波９４、１０８が連続波である場合、反射波９６、１１０の反射時間は、上記（２）の受信時間幅のみとなる。一方、発信部９２ａ、１０６ａから発信される超音波９４、１０８がパルス波である場合、反射波９６、１１０の反射時間は、上記（１）の経過時間と（２）の受信時間幅とである。
【００７５】
従って、反射時間算出部１５２は、超音波９４、１０８が連続波である場合、反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形から、受信部９２ｂ、１０６ｂにおける反射波９６、１１０の受信時間幅を反射時間として算出する。また、反射時間算出部１５２は、超音波９４、１０８がパルス波である場合、反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形より、超音波９４、１０８の発信開始から反射波９６、１１０の受信開始までの経過時間と、反射波９６、１１０の受信時間幅とを、それぞれ、反射時間として算出する。
【００７６】
乗員位置推定部１５４は、反射時間算出部１５２で算出された反射時間に基づいて、運転者７８等の乗員の位置を推定し、推定結果を乗員状態判断部１５６に出力する。具体的に、乗員位置推定部１５４は、反射時間の長さが所定の範囲に収まっているか否かを判定することにより、例えば、運転者７８の腕１００、胸１０２又は右足１０４の位置を推定したと判定する。
【００７７】
ここで、上記の所定の範囲について具体的に説明する。
【００７８】
例えば、腕１００の位置の推定における所定の範囲とは、運転者７８が左右の手でグリップ９８を把持している場合に、発信部９２ａが運転者７８に向けて超音波９４を発信し、受信部９２ｂが腕１００からの反射波９６を受信した際の、許容可能な最長の反射時間（第１の範囲）をいう。また、胸１０２の位置の推定における所定の範囲とは、発信部９２ａが乗車状態の運転者７８に向けて超音波９４を発信し、受信部９２ｂが胸１０２からの反射波９６を受信した際の、許容可能な最長の反射時間（第２の範囲）をいう。
【００７９】
図１〜図３に示すように、運転者７８が乗車状態にある場合、腕１００は、超音波センサ９２から相対的に近い位置にあると共に、胸１０２は、超音波センサ９２から相対的に遠い位置にある。そのため、腕１００からの反射波９６は、胸１０２からの反射波９６よりも先に受信部９２ｂで受信される。
【００８０】
また、発信部９２ａから超音波９４を発信した場合、胸１０２での超音波９４の反射面積は、左右の腕１００での超音波９４の反射面積よりも広い。そのため、受信部９２ｂにおいて、胸１０２からの反射波９６の受信時間幅は、腕１００からの反射波９６の受信時間幅よりも長くなる。
【００８１】
そのため、胸１０２の位置を推定するための判定処理に用いられる第２の範囲は、腕１００の位置を推定するための判定処理に用いられる第１の範囲よりも、長い時間に設定される。
【００８２】
また、腕１００及び胸１０２の位置を推定するために発信部９２ａから発信される超音波９４（発信波）が、連続波であるか、又は、パルス波であるかによって、第１の範囲及び第２の範囲は、下記のように異なる。
【００８３】
第１の範囲は、（１）超音波９４が連続波であれば、腕１００で反射した反射波９６を受信した際の許容可能な最長の受信時間幅となり、（２）超音波９４がパルス波であれば、パルス波を発信してより腕１００からの反射波９６を受信するまでの許容可能な最長の経過時間と、許容可能な最長の受信時間幅とになる。
【００８４】
また、第２の範囲は、（１）超音波９４が連続波であれば、胸１０２で反射した反射波９６を受信した際の許容可能な最長の受信時間幅となり、（２）超音波９４がパルス波であれば、パルス波を発信してより胸１０２からの反射波９６を受信するまでの許容可能な最長の経過時間と、許容可能な最長の受信時間幅とになる。
【００８５】
一方、右足１０４の位置を推定する場合、所定の範囲（第３の範囲）とは、乗車状態において、発信部１０６ａから運転者７８に向けて超音波１０８を発信し、受信部１０６ｂで右足１０４からの反射波１１０を受信した際の、許容可能な最長の反射時間をいう。そのため、右足１０４の位置を推定する場合での第３の範囲は、（１）超音波１０８が連続波であれば、右足１０４で反射した反射波１１０を受信した際の許容可能な最長の受信時間幅となり、（２）超音波１０８がパルス波であれば、パルス波を発信してより右足１０４からの反射波１１０を受信するまでの許容可能な最長の経過時間と、許容可能な最長の受信時間幅とになる。
【００８６】
なお、超音波センサ９２、１０６の受信部９２ｂ、１０６ｂからＥＣＵ１２０に反射信号Ｓ１、Ｓ２が入力されない場合、反射時間算出部１５２では、反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形に基づく反射時間の算出を行うことができない。この結果、乗員位置推定部１５４は、所定時間経過しても、反射時間に基づく運転者７８等の乗員（の腕１００、胸１０２、右足１０４）の推定を行うことができない。この場合、乗員位置推定部１５４は、所定時間経過しても乗員の位置を推定することができない旨を乗員状態判断部１５６に通知する。
【００８７】
乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４が推定した乗員の位置（例えば、運転者７８の腕１００、胸１０２及び／又は右足１０４の位置）に基づいて、当該乗員の状態を判断する。
【００８８】
例えば、乗員位置推定部１５４が腕１００及び胸１０２の位置（並びに右足１０４の位置）を推定した場合、乗員状態判断部１５６は、運転者７８がシート８０に着座した乗車状態にあると判断する。また、乗員位置推定部１５４が腕１００の位置のみ推定した場合に、乗員状態判断部１５６は、運転者７８が自動二輪車１２から降車し、左右の手でグリップ９８を把持しながら、自動二輪車１２を押している押し歩き状態にあると判断する。さらに、乗員位置推定部１５４から腕１００、胸１０２及び右足１０４の位置を所定時間推定することができない旨の通知があった場合、乗員状態判断部１５６は、運転者７８が自動二輪車１２から降車し、当該自動二輪車１２から離れた完全降車状態にあると判断する。
【００８９】
許可判断部１５８は、乗員状態判断部１５６が乗車状態と判断した場合、自動二輪車１２のエンジン５０の始動を許可する。これにより、運転者７８によるスタータスイッチ１３８又はアイドルスイッチ１４０の操作等に起因して、エンジン５０を始動又は再始動させることが可能となる。
【００９０】
従って、許可判断部１５８は、乗員状態判断部１５６が押し歩き状態又は完全降車状態と判断した場合、エンジン５０の始動を許可しない。この場合には、運転者７８又は第三者がスタータスイッチ１３８又はアイドルスイッチ１４０を操作しても、エンジン５０は始動しない。
【００９１】
また、許可判断部１５８は、乗員状態判断部１５６が押し歩き状態と判断した場合、エンジン５０の停止を許可する。これにより、制御部１５０は、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給を停止させ、インジェクタ１２６による燃料の噴射を停止させ、且つ、イグニッションコイル１３０の駆動を停止させて、エンジン５０を停止させる。この結果、自動二輪車１２は、停止状態又はアイドストップ状態に至る。
【００９２】
このように、許可判断部１５８は、乗員状態判断部１５６が判断した乗員の姿勢に応じて、エンジン５０の始動の許可又は不許可の判断や、エンジン５０の停止の許可又は不許可の判断を行う。
【００９３】
正常時間設定部１６０は、運転者７８がシート８０に着座して左右の手でグリップ９８を把持した正常な乗車状態において、制御部１５０を介して超音波センサ９２、１０６を駆動させることで、正常な乗車状態に応じた反射時間（正常な反射時間）を予め学習し、正常な反射時間に基づく所定時間を上述した所定の範囲（第１〜第３の範囲）として設定する。
【００９４】
具体的に、正常時間設定部１６０は、正常な反射時間を予め学習する場合、先ず、超音波センサ９２、１０６の駆動を制御部１５０に要求する。制御部１５０は、正常時間設定部１６０からの要求に応じて、超音波センサ９２、１０６の制御を開始し、発信部９２ａ、１０６ａからパルス波の超音波９４、１０８を発信させる。これにより、受信部９２ｂは、腕１００及び胸１０２からの反射波９６を受信し、受信した反射波９６に応じた反射信号Ｓ１をＥＣＵ１２０に出力する。また、受信部１０６ｂは、右足１０４からの反射波１１０を受信し、受信した反射波１１０に応じた反射信号Ｓ２をＥＣＵ１２０に出力する。反射時間算出部１５２は、受信部９２ｂ、１０６ｂからの反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形に基づいて、反射波９６、１１０の反射時間を算出し、算出した反射時間を正常時間設定部１６０に出力する。
【００９５】
正常時間設定部１６０は、入力された各反射時間を、正常な乗車状態における通常の（正常な）反射時間とみなし、これらの反射時間に所定の時間を加えたものを、乗員位置推定部１５４での判定処理で用いる所定の範囲（第１〜第３の範囲）として設定する。設定された第１〜第３の範囲は、メモリ１６２に記憶される。
【００９６】
このように、正常時間設定部１６０において、正常な反射時間を予め学習し、第１〜第３の範囲としてメモリ１６２に設定することにより、乗員位置推定部１５４は、メモリ１６２に記憶された第１〜第３の範囲を参照しながら、乗員の位置を推定することができる。
【００９７】
なお、正常時間設定部１６０による反射時間の学習は、例えば、運転者７８が正常な乗車状態で自動二輪車１２を走行させているときに行えばよい。ここで、運転者７８が正常な乗車状態でない場合、正常時間設定部１６０は、制御部１５０を介して、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等からなるインジケータ１６４を点滅表示させ、正しい乗車状態（乗車姿勢）となるように、運転者７８を促せばよい。
【００９８】
また、自動二輪車１２の走行時に、正常でない乗車状態が継続している場合、車速センサ１４４が検知した車速Ｖや、スロットルセンサ１４６が検知したスロットル開度θより、自動二輪車１２が停止状態にあることが判明しても、制御部１５０は、エンジン５０に対する停止制御を行わない。これにより、運転者７８が正常な乗車状態に戻れば、正常時間設定部１６０による反射時間の学習が可能となる。
【００９９】
［本実施の形態の動作］
本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０は、以上のように構成されるものである。次に、乗員状態検知システム１０の動作について、図５〜図１３を参照しながら説明する。ここでは、乗員の状態（乗車状態、完全降車状態、押し歩き状態）に応じた各種の検知動作について説明する。なお、この動作説明では、必要に応じて、図１〜図４も参照して説明する。
【０１００】
［運転者の乗車状態の検知］
図５は、自動二輪車１２のシート８０に運転者７８が着座した乗車状態を図示した説明図である。
【０１０１】
図５では、乗車状態を示す側面図と、超音波センサ９２の受信部９２ｂ（図４参照）で受信される反射波９６に応じた反射信号Ｓ１の波形のタイミングチャートとを併せて図示している。また、図５では、説明の便宜上、超音波センサ９２、腕１００及び胸１０２の各位置と、反射信号Ｓ１の波形とを対応付けて図示している。なお、後述する図６〜図１０及び図１２でも、図５と同様に、超音波センサ９２及び乗員の位置と、反射信号Ｓ１の波形とを対応付けて図示する。
【０１０２】
図５に示す乗車状態で運転者７８が自動二輪車１２を運転する場合、正常時間設定部１６０（図４参照）は、前述した反射時間の学習を予め行うことにより、第１〜第３の範囲を設定し、メモリ１６２に記憶する。
【０１０３】
すなわち、図５のタイミングチャートにおいて、時点ｔ０で超音波センサ９２の発信部９２ａからパルス波の超音波９４をシート８０の上方に向けて発信し、腕１００及び胸１０２からの反射波９６を受信部９２ｂで受信する。正常時間設定部１６０は、受信した反射波９６に応じた反射信号Ｓ１の波形に基づいて反射時間を学習し、学習した反射時間に基づいて、時点ｔ１、ｔ２間を第１の範囲ΔＴ１に設定すると共に、時点ｔ３、ｔ４間を第２の範囲ΔＴ２に設定する。
【０１０４】
この場合、時点ｔ０より時間Ｔ１だけ経過した時点ｔ５から時点ｔ６までの時間ΔＴ３は、腕１００からの反射波９６を受信部９２ｂが受信する受信時間幅である。また、時点ｔ０より時間Ｔ２だけ経過した時点ｔ７から時点ｔ８までの時間ΔＴ４は、胸１０２からの反射波９６を受信部９２ｂが受信する受信時間幅である。
【０１０５】
すなわち、正常時間設定部１６０は、受信時間幅ΔＴ３に所定時間だけ加えた時間を第１の範囲ΔＴ１として設定すると共に、受信時間幅ΔＴ４に所定時間だけ加えた時間を第２の範囲ΔＴ２として設定する。なお、前述のように、腕１００からの反射波９６に応じた受信時間幅ΔＴ３よりも、胸１０２からの反射波９６に応じた受信時間幅ΔＴ４が長いため（ΔＴ３＜ΔＴ４）、正常時間設定部１６０は、第２の範囲ΔＴ２を第１の範囲ΔＴ１よりも長く設定する（ΔＴ１＜ΔＴ２）。
【０１０６】
なお、反射時間を学習する時間帯において、運転者７８が正常な乗車姿勢でないことに起因して、第１の範囲ΔＴ１及び第２の範囲ΔＴ２を設定することができない場合、正常時間設定部１６０は、制御部１５０を介して、インジケータ１６４を点滅表示させ、正しい乗車姿勢となるように、運転者７８を促せばよい。
【０１０７】
また、このような正常ではない乗車姿勢が継続している場合、制御部１５０は、運転者７８が正常な乗車姿勢に戻れば、反射時間の学習が可能になることから、車速センサ１４４で検知された車速Ｖや、スロットルセンサ１４６で検知されたスロットル開度θより、自動二輪車１２が停止状態にあると判明しても、エンジン５０の停止制御を行わない。
【０１０８】
このように、正常時間設定部１６０が予め反射時間を学習し、第１の範囲ΔＴ１及び第２の範囲ΔＴ２を設定した後に、乗員状態検知システム１０は、運転者７８の状態を検知する動作を実行する。この検知動作において、発信部９２ａから発信される超音波９４は、連続波又はパルス波のどちらでもよい。
【０１０９】
受信部９２ｂが２つの反射波９６を受信した場合、最初に受信した反射波９６に応じた受信時間幅が第１の範囲ΔＴ１よりも短ければ（当該受信時間幅＜ΔＴ１）、乗員位置推定部１５４は、運転者７８の腕１００の位置を推定したと判定する。また、続けて受信した反射波９６に応じた受信時間幅が第２の範囲ΔＴ２よりも短ければ（当該受信時間幅＜ΔＴ２）、乗員位置推定部１５４は、運転者７８の胸１０２の位置を推定したと判定する。
【０１１０】
この結果、乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４での判定結果（推定結果）より、腕１００及び胸１０２の双方の位置が推定されているので、運転者７８の状態は、シート８０に運転者７８が正常に乗車している乗車状態であると判断する。
【０１１１】
許可判断部１５８は、乗員状態判断部１５６での乗車状態との判断結果に基づいて、エンジン５０の始動を許可する。これにより、制御部１５０は、許可判断部１５８での始動許可の判断結果に基づいて、運転者７８によりスタータスイッチ１３８又はアイドルスイッチ１４０が操作されたときに、エンジン５０を始動又は再始動させる。
【０１１２】
また、車速センサ１４４で検知された車速Ｖやスロットルセンサ１４６で検知されたスロットル開度θより、例えば、交差点での一時的な停車のように、自動二輪車１２が停止状態にあると判明した場合、許可判断部１５８は、乗車状態の判断結果に基づいて、エンジン５０の停止を許可してもよい。これにより、制御部１５０は、許可判断部１５８での停止許可の判断結果に基づいて、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給と、インジェクタ１２６による燃料の噴射と、イグニッションコイル１３０の駆動とを停止させて、エンジン５０を停止（アイドルストップ）させることができる。
【０１１３】
一方、最初に受信した反射波９６に応じた受信時間幅が第１の範囲ΔＴ１以上である場合（当該受信時間幅≧ΔＴ１）、乗員位置推定部１５４は、推定結果が異常であると判定する。また、続けて受信した反射波９６に応じた受信時間幅が第２の範囲ΔＴ２以上である場合（当該受信時間幅≧ΔＴ２）、乗員位置推定部１５４は、推定結果が異常であると判定する。この結果、乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４での判定結果より、運転者７８の状態を検知することができない異常状態であると判断する。
【０１１４】
上記の説明では、腕１００及び胸１０２からの反射波９６に応じた受信時間幅がそれぞれ第１の範囲ΔＴ１及び第２の範囲ΔＴ２以上である場合を説明したが、乗員状態判断部１５６は、いずれか一方の受信時間幅が所定の範囲以上であれば、異常状態と判断してもよい。
【０１１５】
このような異常状態が継続している場合、許可判断部１５８は、車速センサ１４４で検知された車速Ｖや、スロットルセンサ１４６で検知されたスロットル開度θより、自動二輪車１２が停止状態にあると判明しても、エンジン５０の停止を許可しない。すなわち、このような異常状態は、シート８０に着座している運転者７８の姿勢に起因したものであり、運転者７８が正常な乗車状態に戻れば、反射波９６の受信時間幅が第１の範囲ΔＴ１及び第２の範囲ΔＴ２内に収まる可能性があるためである。この場合、例えば、制御部１５０は、インジケータ１６４を点滅表示させ、正しい乗車姿勢となるように、運転者７８を促せばよい。
【０１１６】
なお、図５では、ΔＴ３及びΔＴ４より、受信時間幅に応じた第１の範囲及び第２の範囲を予め設定した場合を図示しているが、この設定方法に代えて、又は、この設定方法に加えて、Ｔ１及びＴ２より、経過時間に応じた第１の範囲及び第２の範囲を予め設定することも可能である。
【０１１７】
［完全降車状態の検知］
図６は、完全降車状態を図示した説明図である。
【０１１８】
この場合、運転者７８は、自動二輪車１２から降車して離れた状態にあるので、超音波センサ９２の発信部９２ａから超音波９４を発信しても、反射波９６が受信部９２ｂで受信されることはない。そのため、図６のタイミングチャートに示すように、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１の信号レベルは、略０レベルとなる。
【０１１９】
この結果、反射時間算出部１５２では、反射時間を算出することができず、乗員位置推定部１５４は、所定時間経過しても運転者７８を推定することができない旨の判定結果を乗員状態判断部１５６に通知する。乗員状態判断部１５６は、通知された判定結果より、反射波９６を受信することができないため、運転者７８の状態が完全降車状態であると判断する。
【０１２０】
完全降車状態の判断結果に基づいて、許可判断部１５８は、車速センサ１４４で検知された車速Ｖやスロットルセンサ１４６で検知されたスロットル開度θより、自動二輪車１２が停止状態にあると判明した場合には、エンジン５０の停止を許可する。これにより、制御部１５０は、許可判断部１５８の判断結果に基づいて、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給と、インジェクタ１２６による燃料の噴射と、イグニッションコイル１３０の駆動とを停止させて、エンジン５０を停止させる。
【０１２１】
［押し歩き状態の検知］
図７は、押し歩き状態を図示した説明図である。
【０１２２】
この場合、運転者７８は、自動二輪車１２から降車し、左右の手でハンドル３４のグリップ９８を把持した状態で、自動二輪車１２を押して歩いている。従って、運転者７８は、サイドスタンド７６が設けられた自動二輪車１２の左側（図７では自動二輪車１２の手前側）にいる状態で、自動二輪車１２を押して歩く。
【０１２３】
そのため、超音波センサ９２の発信部９２ａから超音波９４を発信した場合、受信部９２ｂは、腕１００で反射した超音波９４のみ反射波９６として受信する。従って、図７のタイミングチャートに示すように、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１は、腕１００からの反射波９６に応じた信号のみ出力される波形となる。
【０１２４】
この結果、反射時間算出部１５２は、腕１００からの反射波９６に応じた受信時間幅を反射時間として算出する。また、乗員位置推定部１５４は、当該受信時間幅と第１の範囲ΔＴ１とを比較して、運転者７８の腕１００の位置のみ推定し、推定結果を乗員状態判断部１５６に通知する。乗員状態判断部１５６は、通知された推定結果より、腕１００の位置のみが検知されたため、運転者７８の状態が押し歩き状態であると判断する。
【０１２５】
押し歩き状態の判断結果に基づいて、許可判断部１５８は、エンジン５０の停止を許可する。これにより、制御部１５０は、許可判断部１５８の判断結果に基づいて、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給と、インジェクタ１２６による燃料の噴射と、イグニッションコイル１３０の駆動とを停止させて、エンジン５０を停止させる。
【０１２６】
［運転者及び同乗者の乗車状態の検知］
図８は、シート８０に運転者７８と同乗者１７０とが着座した二人乗りの状態を図示した説明図である。
【０１２７】
この場合、超音波センサ９２の発信部９２ａから超音波９４を発信しても、超音波９４は、シート８０の前側に着座した運転者７８の腕１００及び胸１０２で反射され、反射波９６として受信部９２ｂで受信される。そのため、超音波９４がシート８０の後側に着座した同乗者１７０に到達し、該同乗者１７０の腕１７２や胸１７４で超音波９４が反射することはない。
【０１２８】
そのため、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１の波形は、図８のタイミングチャートに示すように、腕１００からの反射波９６による信号と、胸１０２からの反射波９６による信号とが出力されたものとなり、時点ｔ９から時点ｔ１０までの同乗者１７０に応じた信号が出力されることはない。
【０１２９】
この結果、図８の例での乗員（運転者７８、同乗者１７０）の状態の検知動作は、同乗者１７０の存在に関わりなく、図５の例での運転者７８の状態の検知動作と同様となる。従って、ここでは、乗員の検知動作や、該検知動作に伴うエンジン５０の始動、再始動又は停止の制御についての詳細な説明は、省略する。
【０１３０】
［運転者の押し歩き状態及び同乗者の乗車状態の検知］
図９は、運転者７８が図７と同様の押し歩き状態であると共に、同乗者１７０が乗車状態である場合を図示した説明図である。
【０１３１】
この場合、超音波センサ９２の発信部９２ａから超音波９４を発信すると、超音波９４は、運転者７８の腕１００と同乗者１７０の胸１７４（及び腕１７２）とで反射され、反射波９６として受信部９２ｂで受信される。そのため、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１の波形は、図９のタイミングチャートに示すように、腕１００からの反射波９６による信号と、胸１７４からの反射波９６による時点ｔ９から時点ｔ１０までの信号とが出力されたものとなる。
【０１３２】
この結果、図９の例での乗員（運転者７８、同乗者１７０）の状態の検知動作は、図７と同様の検知動作と、同乗者１７０の状態の検知動作とを組み合わせたものとなる。そのため、ここでは、運転者７８の押し歩き状態の検知動作に対する詳細な説明を省略し、同乗者１７０の状態の検知動作のみについて説明する。
【０１３３】
同乗者１７０からの反射波９６に応じた受信時間幅ΔＴ５を反射時間算出部１５２が算出した場合、乗員位置推定部１５４は、受信時間幅ΔＴ５が所定の範囲よりも短い場合（ΔＴ５＜所定の範囲）、同乗者１７０の胸１７４（及び腕１７２）の位置を推定したと判定する。この結果、乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４の推定結果より、同乗者１７０の状態は、シート８０に同乗者１７０が乗車している乗車状態であると判断する。
【０１３４】
なお、図７の場合と同様に、乗員状態判断部１５６は、運転者７８については押し歩き状態であると判断するため、許可判断部１５８は、この判断結果に基づいて、エンジン５０の停止を許可する。これにより、制御部１５０は、許可判断部１５８の判断結果に基づいて、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給と、インジェクタ１２６による燃料の噴射と、イグニッションコイル１３０の駆動とを停止させて、エンジン５０を停止させる。
【０１３５】
なお、受信時間幅ΔＴ５を判定するための所定の範囲については、第２の範囲についての設定動作と同様に、例えば、同乗者１７０が正常な乗車姿勢のときに、同乗者１７０からの反射波９６に応じた反射時間の学習を予め行うことにより、正常な受信時間幅ΔＴ５に応じた所定の範囲を設定すればよい。
【０１３６】
［運転者の他の押し歩き状態の検知］
図１０及び図１１は、運転者７８が右側の腕１００にバッグ１７６をかけた状態で自動二輪車１２を押し歩く状態を図示したものである。
【０１３７】
この場合、図７の例とは異なり、超音波センサ９２の発信部９２ａが超音波９４を発信すると、超音波９４は、運転者７８の左右の腕１００とバッグ１７６とで反射され、反射波９６として受信部９２ｂで受信される。従って、受信部９２ｂは、左右の腕１００からの反射波９６と、バッグ１７６からの反射波９６とを受信することになる。
【０１３８】
そのため、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１の波形は、図１０のタイミングチャートに示すように、左右の腕１００からの反射波９６に応じた信号（時点ｔ５、ｔ６間の受信時間幅ΔＴ３の信号）に続いて、バッグ１７６からの反射波９６に応じた信号（時点ｔ１１、ｔ１２間の受信時間幅ΔＴ６の信号）が出力される波形となる。なお、図１０では、説明の便宜上、自動二輪車１２、運転者７８及びバッグ１７６の位置と反射信号Ｓ１の波形とを対応させている。そのため、図１０において、タイミングチャートの時間軸は、紙面上、右側から左側の方向に取っている。
【０１３９】
ここで、反射信号Ｓ１の波形のみに基づいて運転者７８の状態を検知する場合、ＥＣＵ１２０内では、バッグ１７６からの反射波９６に応じた受信時間幅ΔＴ６の信号を、シート８０に着座した運転者７８の胸１０２からの反射波９６に応じた信号（図５及び図８参照）と誤認識し、左右の腕１００からの反射波９６に応じた受信時間幅ΔＴ３の信号と併せ鑑みて、運転者７８が乗車状態にあると誤検知する可能性がある。
【０１４０】
また、図１０及び図１１の例に限らず、運転者７８が不安定な乗車姿勢にある場合や、運転者７８がバッグ１７６以外の荷物を担いでいる場合にも、上記と同様の誤検知が惹起される可能性がある。
【０１４１】
そこで、本実施の形態に係る乗員状態検知システム１０では、メータ部３６に内蔵された超音波センサ９２からの反射信号Ｓ１に加え、自動二輪車１２の右側部に配置された他の超音波センサ１０６からの反射信号Ｓ２も考慮して、運転者７８の状態を判断する。
【０１４２】
具体的に、図１０及び図１１の例において、運転者７８は、自動二輪車１２の左側（サイドスタンド７６側）にいて、左右の手でグリップ９８を把持しながら自動二輪車１２を押し歩いている。そのため、超音波センサ１０６の発信部１０６ａが自動二輪車１２の右側で超音波１０８を前方に向けて発信しても、受信部１０６ｂで反射波１１０を受信することはない。
【０１４３】
従って、反射時間算出部１５２は、反射信号Ｓ１の波形に基づいて、受信時間幅ΔＴ３、ΔＴ６を算出する。前述のように、受信部１０６ｂから反射信号Ｓ２が入力されないので、反射時間算出部１５２は、反射信号Ｓ２の反射時間を算出することはない。
【０１４４】
乗員位置推定部１５４は、反射時間算出部１５２が反射信号Ｓ２の反射時間を算出しない結果から、運転者７８がシート８０に着座していない降車状態であり、従って、右足１０４からの反射波１１０を受信部１０６ｂで受信することができなかったものと判定する。また、乗員位置推定部１５４は、受信時間幅ΔＴ３から腕１００の位置を推定したと判定する。さらに、乗員位置推定部１５４は、受信時間幅ΔＴ６と、上述した反射信号Ｓ２に対する判定結果とから、受信時間幅ΔＴ６の信号が、胸１０２からの反射波９６に応じた信号ではなく、バッグ１７６等の荷物からの反射波９６に応じた信号であると判定する。
【０１４５】
この結果、乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４での判定結果（推定結果）より、腕１００の位置が推定されている一方で、右足１０４の位置が推定されていないことから、運転者７８の状態は、シート８０から降車して自動二輪車１２を押し歩いている押し歩き状態と判断する。また、乗員状態判断部１５６は、受信時間幅ΔＴ６の信号に対する判定結果より、シート８０の上方にバッグ１７６等の荷物が存在し、該荷物による反射波９６が受信部９２ｂで受信されたものと判断する。
【０１４６】
なお、運転者７８がシート８０に着座した乗車状態の場合（図５及び図８参照）、超音波センサ１０６の発信部１０６ａから前方に超音波１０８を発信すると、右足１０４で超音波１０８が反射され、反射波１１０として受信部１０６ｂで受信される。この場合、反射時間算出部１５２は、受信部９２ｂからの反射信号Ｓ１の波形と、受信部１０６ｂからの反射信号Ｓ２の波形とに基づいて、反射時間を算出する。乗員位置推定部１５４は、算出された反射時間と第１〜第３の範囲とに基づいて、運転者７８の腕１００、胸１０２及び右足１０４の位置を推定する。乗員状態判断部１５６は、推定された腕１００、胸１０２及び右足１０４の位置に基づいて、運転者７８が乗車状態にあると判断する。
【０１４７】
このように、図１０及び図１１の例では、２つの超音波センサ９２、１０６を用いることにより、運転者７８の腕１００、胸１０２及び右足１０４の誤検知と、運転者７８の状態の誤検知とを防止することができる。また、超音波センサ９２がメータ部３６に設置されると共に、自動二輪車１２の右側部に超音波センサ１０６が設置されているので、自動二輪車１２に超音波センサ９２、１０６を容易に設置することができ、設置にかかるコストを低減することができる。
【０１４８】
［運転者による自動二輪車の引き起こしの状態の検知］
図１２は、転倒した自動二輪車１２を運転者７８が引き起こす状態を図示したものである。図１２では、運転者７８が右手でグリップ９８を把持した状態で自動二輪車１２を引き起こす場合を図示している。
【０１４９】
この場合、図１０及び図１１の例と同様に、超音波センサ９２の発信部９２ａが超音波９４を発信すると、超音波９４は、運転者７８の右側の腕１００と胸１０２とで反射され、反射波９６として受信部９２ｂで受信される。従って、受信部９２ｂから出力される反射信号Ｓ１の波形は、図１２のタイミングチャートに示すように、図５及び図８のタイミングチャートでの反射信号Ｓ１と略同じ波形となる。
【０１５０】
そのため、反射信号Ｓ１の波形のみに基づいて運転者７８の状態を検知しようとすれば、ＥＣＵ１２０内では、受信時間幅ΔＴ３の信号が腕１００からの反射波９６に応じた信号であり、時点ｔ１３、ｔ１４間の受信時間幅ΔＴ７の信号が胸１０２からの反射波９６に応じた信号であるため、運転者７８が乗車状態にあると誤検知する可能性がある。
【０１５１】
そこで、図１２の例においても、超音波センサ９２からの反射信号Ｓ１に加え、他の超音波センサ１０６からの反射信号Ｓ２も考慮して、運転者７８の状態を判断することで、図１０及び図１１の例と同様に、運転者７８の状態の誤検知を回避することができる。
【０１５２】
すなわち、超音波センサ１０６の発信部１０６ａが超音波１０８を前方に向けて発信しても、受信部１０６ｂで反射波１１０が受信されることはない。そのため、反射時間算出部１５２は、反射信号Ｓ１の波形に基づき、受信時間幅ΔＴ３、ΔＴ７を算出する一方で、受信部１０６ｂからの反射信号Ｓ２の入力がないため、反射信号Ｓ２の反射時間を算出しない。
【０１５３】
これにより、乗員位置推定部１５４は、反射時間算出部１５２が反射信号Ｓ２の反射時間を算出しないことから、運転者７８がシート８０に着座していない降車状態であり、従って、右足１０４からの反射波１１０を受信部１０６ｂで受信することができなかったものと判定する。また、乗員位置推定部１５４は、受信時間幅ΔＴ３から腕１００の位置を推定したと判定すると共に、受信時間幅ΔＴ７から胸１０２の位置を推定したと判定する。
【０１５４】
この結果、乗員状態判断部１５６は、乗員位置推定部１５４での判定結果（推定結果）より、腕１００及び胸１０２の位置が推定されている一方で、右足１０４の位置が推定されていないことから、運転者７８の状態は、シート８０から降車し、自動二輪車１２を引き起こしている状態にあると判断する。
【０１５５】
このように、図１２の例でも、２つの超音波センサ９２、１０６を用いることで、運転者７８の状態の誤検知を防止することができる。
【０１５６】
［正常な乗車状態（乗車姿勢）での動作］
図１３は、運転者７８がシート８０に着座した正常な乗車状態での乗員状態検知システム１０及び自動二輪車１２の動作を図示したタイミングチャートである。
【０１５７】
時点ｔ２０で運転者７８がメインスイッチ１３４をオンにすると、ＥＣＵ１２０、インジェクタ１２６、燃料ポンプ１２８及びイグニッションコイル１３０に駆動電流が供給される。また、メインスイッチ１３４のオンによりメインリレー１３６が付勢され、スタータスイッチ１３８に駆動電流が供給される。さらに、メインスイッチ１３４によりスタータリレー１２２が付勢されると、バッテリ１２４からＥＣＵ１２０への電源供給が行われる。さらにまた、メインスイッチ１３４のオンにより、バッテリ１２４から超音波センサ９２、１０６やアイドルスイッチ１４０等のＥＣＵ１２０に接続された各種のスイッチやセンサへの電力供給が開始される。
【０１５８】
時点ｔ２１で運転者７８がスタータスイッチ１３８をオンにすると、時点ｔ２２で、制御部１５０は、燃料ポンプ１２８による燃料タンク５３からインジェクタ１２６への燃料の供給と、インジェクタ１２６による燃料の噴射と、イグニッションコイル１３０の駆動とを開始させて、エンジン５０を始動させる。これにより、自動二輪車１２は、アイドリング状態に移行する。
【０１５９】
この結果、時点ｔ２３でスロットル開度θが所定の閾値θｔｈに到達すると、自動二輪車１２は走行を開始する。これにより、時間経過に伴って、車速Ｖ及び冷却水の水温Ｔｗが上昇する。
【０１６０】
時点ｔ２４で車速ＶがＶ１を超えたＶ２に到達すると、乗員状態検知システム１０では、時点ｔ２４と時点ｔ２５との間の時間Ｔ１０で、正常な乗車状態（乗車姿勢）での反射時間の学習（第１〜第３の範囲の設定）を行う。
【０１６１】
具体的に、時間Ｔ１０中、車速ＶをＶ２に維持した状態で、超音波センサ９２、１０６の発信部９２ａ、１０６ａからパルス波の超音波９４、１０８を間欠的に発信する。受信部９２ｂ、１０６ｂは、腕１００、胸１０２及び右足１０４からの反射波９６、１１０を受信し、反射信号Ｓ１、Ｓ２としてＥＣＵ１２０に出力する。
【０１６２】
反射時間算出部１５２は、反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形から反射時間（受信時間幅）を算出する。正常時間設定部１６０は、算出した各受信時間幅を、正常な乗車状態における正常な反射時間とみなし、当該反射時間に所定の時間を加えて第１〜第３の範囲を設定する。設定した第１〜第３の範囲は、メモリ１６２に記憶される。
【０１６３】
なお、反射時間の学習中、正常時間設定部１６０は、制御部１５０を介してインジケータ１６４を駆動させ、反射時間の学習中であることを運転者７８に報知する。これにより、運転者７８が正常ではない乗車姿勢を取ることに起因して、意図しない時間帯で反射時間の学習を行わざるを得ない状態が発生することを回避することができる。
【０１６４】
反射時間の学習が終了し、冷却水の水温Ｔｗが所定の閾値Ｔｗｔｈに到達した時点ｔ２５において、自動二輪車１２の走行モードは、時点ｔ２５までの通常の自動二輪車１２の走行状態（ノーマル走行モード）から、所定の条件下で自動二輪車１２が走行状態とアイドルストップ状態とに切り替わるアイドルストップ走行モードに変更される。
【０１６５】
前述のように、時点ｔ２４、ｔ２５間の時間Ｔ１０で、反射時間の学習を行うことにより、第１〜第３の範囲が予め設定される。そのため、乗員状態検知システム１０は、時点ｔ２５から時点ｔ３４までのアイドルストップ走行モードにおいて、図５及び図８の例を適用し、超音波センサ９２、１０６の発信部９２ａ、１０６ａから連続波又は間欠的なパルス波の超音波９４、１０８を発信して、受信部９２ｂ、１０６ｂで反射波９６、１１０を受信し、ＥＣＵ１２０内で第１〜第３の範囲を用いて運転者７８の状態（乗車状態）を検知する。
【０１６６】
すなわち、アイドルストップ走行モードにおいて、乗員状態検知システム１０は、時点ｔ２５から運転者７８の状態の検知動作を開始する。
【０１６７】
時点ｔ２６から時点ｔ２７にかけて、スロットル開度θがθｔｈ以下となって全閉状態に移行すると、車速Ｖは、Ｖ２からＶ１まで低下する。この結果、時点ｔ２７から所定の時間Ｔ１１だけ経過した時点ｔ２８で車速Ｖが０となり、エンジン５０が停止するに至る。
【０１６８】
この場合、乗員状態検知システム１０では、時間Ｔ１１でも運転者７８の状態を検知しているため、車速Ｖが０となった時点でエンジン５０の停止を許可し、エンジン５０を停止（アイドルストップ）させる。
【０１６９】
その後、運転者７８の操作に起因してスロットル開度θが全閉状態からθｔｈに到達した時点ｔ２９で、許可判断部１５８は、運転者７８が正常な乗車状態にあるため、エンジン５０の再始動を許可する。これにより、制御部１５０は、時点ｔ３０でエンジン５０を再始動させる。この結果、車速Ｖは、時間結果に伴ってＶ２まで上昇し、運転者７８は、一定の車速Ｖ２で自動二輪車１２を走行させることができる。
【０１７０】
その後、時点ｔ３１から時点ｔ３２にかけて、スロットル開度θがθｔｈ以下となって全閉状態に移行し、車速ＶがＶ２からＶ１まで低下すると、時点ｔ３２から所定の時間Ｔ１２だけ経過した時点ｔ３３で車速Ｖが０となり、エンジン５０が停止に至る。
【０１７１】
この場合、乗員状態検知システム１０では、時間Ｔ１２でも運転者７８の状態を検知しているため、車速Ｖが０となった時点でエンジン５０の停止を許可し、エンジン５０を停止させる。
【０１７２】
その後、時点ｔ３４でメインスイッチ１３４がオフになると、バッテリ１２４から乗員状態検知システム１０及び自動二輪車１２の各部への電力供給が停止するため、超音波センサ９２、１０６も動作を停止し、冷却水の水温Ｔｗも低下する。この結果、自動二輪車１２は、アイドルストップ走行モードからノーマル走行モードに移行する。
【０１７３】
［本実施の形態の効果］
本実施の形態に係る自動二輪車１２の乗員状態検知システム１０によれば、少なくとも１つの超音波センサ９２、１０６を用いて自動二輪車１２の運転者７８を検知し、検知した情報に基づいて運転者７８の状態（姿勢）を判断する。従って、自動二輪車１２に超音波センサ９２、１０６が１つだけ配置されている場合でも、運転者７８の様々な姿勢を確実に判断することができる。
【０１７４】
すなわち、圧力センサ等の着座センサを用いた場合には、運転者７８の乗車又は降車を大まかに判断することが可能である。しかしながら、着座センサを用いた場合では、押し歩き状態と完全降車状態との違いのように、複雑な運転者７８の姿勢の違いを判断することは困難である。
【０１７５】
これに対して、本実施の形態では、超音波センサ９２、１０６の発信部９２ａ、１０６ａから超音波９４、１０８を発信し、運転者７８からの反射波９６、１１０を受信部９２ｂ、１０６ｂで受信する。これにより、反射時間算出部１５２は、反射波９６、１１０に応じた反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形から超音波９４、１０８の反射時間を算出する。乗員位置推定部１５４は、反射時間から運転者７８の位置を推定し、乗員状態判断部１５６は、推定した運転者７８の位置に基づいて当該運転者７８の状態を判断する。
【０１７６】
このように、本実施の形態では、超音波９４、１０８の反射時間を考慮することにより、複雑な運転者７８の姿勢（例えば、押し歩き状態）を判断することが可能となる。そのため、本実施の形態では、シート８０の形状、シート８０に設けた圧力センサの位置及び面積等を考慮することなく、自動二輪車１２に超音波センサ９２、１０６を配置することができる。従って、運転者７８の嗜好でシート８０を交換した場合でも、乗員状態検知システム１０を有効に動作させることができる。
【０１７７】
また、反射波９６、１１０に応じた反射信号Ｓ１、Ｓ２の波形に基づいて運転者７８の姿勢を判断するため、特許文献１のような反射型赤外線センサを用いて運転者の状態を検知する場合と比較して、運転者７８の状態を誤検知するおそれを低減することができる。
【０１７８】
従って、本実施の形態によれば、自動二輪車１２の運転者７８の様々な姿勢（運転者７８の状態）を正確且つ確実に判断（検知）することができる。
【０１７９】
また、運転者７８の姿勢を確実に判断することができることで、運転者７８の姿勢に基づく自動二輪車１２のエンジン５０の始動許可又は停止許可を的確に行うことが可能となる。
【０１８０】
また、自動二輪車１２の前方に超音波センサ９２を配置することにより、発信部９２ａからシート８０の上方に指向して超音波９４を発信することが可能となる。これにより、乗員位置推定部１５４は、反射時間算出部１５２が算出した反射時間に基づいて運転者７８の腕１００及び／又は胸１０２の位置を確実に推定することができる。
【０１８１】
また、シート８０の形状や圧力センサの位置及び面積等を考慮せずに、超音波センサ９２を一義的にメータ部３６内で且つ自動二輪車１２の前後方向に沿った中心線９３上に配置することにより、超音波センサ９２の耐環境性が良くなり、設置状態の簡素化や、設置にかかるコストの低減を図ることができる。
【０１８２】
さらに、乗員位置推定部１５４は、反射時間が第１の範囲内にあれば腕１００の位置を推定したと判定し、第２の範囲内にあれば胸１０２の位置を推定したと判定する。このように、反射時間が許容範囲内にあれば腕１００又は胸１０２の位置を推定したと判定するので、運転者７８の姿勢の誤検知やノイズの影響を低減することができる。この結果、乗員状態検知システム１０の信頼性を向上させることができる。
【０１８３】
また、運転者７８の乗車姿勢に応じた正常な反射時間を予め学習し、第１〜第３の範囲として設定することで、第１〜第３の範囲は、運転者７８の体型及び乗車姿勢に応じた適切な範囲となる。これにより、運転者７８の実際の状態（例えば、乗車姿勢）を的確に判断することが可能となる。
【０１８４】
また、腕１００からの反射波９６と胸１０２からの反射波９６とを受信した場合、乗員位置推定部１５４は、腕１００からの反射波９６の反射時間に基づいて当該腕１００の位置を推定すると共に、胸１０２からの反射波９６の反射時間に基づいて当該胸１０２の位置を推定することができる。これにより、運転者７８が乗車状態にあることを的確に判断することができる。
【０１８５】
また、運転者７８が乗車状態にあると判断した場合に、許可判断部１５８は、自動二輪車１２のエンジン５０の始動許可を行う。これにより、運転者７８が確実に自動二輪車１２に乗車している姿勢であれば、エンジン５０を始動させ、一方で、不安定な姿勢では、エンジン５０を始動させないようにすることができる。また、運転者７８の状態に応じて、エンジン５０の始動やアイドルストップ状態からの再始動を行わせることも可能となる。
【０１８６】
さらに、乗車状態と判断されるまではエンジン５０の始動又は再始動が許可されないので、上記の判断処理を利用して、自動二輪車１２の盗難防止を図ることも可能となる。すなわち、メインスイッチ１３４をオンにして、正常な乗車姿勢であると判断されなければ、エンジン５０の始動が許可されず、それ以外の姿勢ではエンジン５０が始動しないので、第三者による自動二輪車１２の盗難を有効に防止することができる。
【０１８７】
また、腕１００からの反射波９６のみ受信した場合、乗員位置推定部１５４は、当該反射波９６の反射時間に基づき腕１００の位置のみ推定する。これにより、運転者７８がハンドル３４のグリップ９８を把持して押し歩き状態にあることを的確に判断することができる。
【０１８８】
そして、押し歩き状態と判断した場合に、許可判断部１５８は、エンジン５０の停止許可を行うので、当該押し歩き状態では、運転者７８がアクセル操作を行っても、エンジン５０が停止している。そのため、運転者７８は、自動二輪車１２の挙動を気にすることなく、当該自動二輪車１２を取り扱うことができる。
【０１８９】
また、反射波９６を受信できなければ、腕１００及び胸１０２の位置が所定時間推定されないため、乗員状態判断部１５６は、完全降車状態にあると判断することができる。
【０１９０】
また、本実施の形態では、自動二輪車１２に２つの超音波センサ９２、１０６を配置し、これらの超音波センサ９２、１０６を用いて、運転者７８の腕１００、胸１０２及び右足１０４を検知してもよい。これにより、運転者７８の状態を正確に判断することが可能となる。また、シート８０の形状や圧力センサの位置及び面積等を考慮せずに、超音波センサ９２を一義的にメータ部３６内に配置することで、超音波センサ９２の耐環境性が良くなり、設置状態の簡素化や、設置にかかるコストの低減を図ることができる。
【０１９１】
一方、押し歩き状態において、運転者７８はサイドスタンド７６側にいる。従って、サイドスタンド７６の反対側の車体部分に超音波センサ１０６を配置することにより、超音波センサ１０６が押し歩き状態の運転者７８を誤検知することを回避することができる。また、サイドスタンド７６が自動二輪車１２の左側部に設けられていれば、超音波センサ１０６は、自動二輪車１２の右側部に配置されることになる。これにより、乗車状態の運転者７８の右足１０４を確実に検知することができると共に、超音波センサ１０６を容易に設置することができる。
【０１９２】
従って、本実施の形態では、超音波センサ９２、１０６を２つに増やして運転者７８の姿勢の誤検知を防止すると共に、設置位置の簡素化及び設置状態の容易化によって、超音波センサ９２、１０６の設置にかかるコストを低減することができる。
【０１９３】
また、発信部９２ａから発信される超音波９４がハンドル３４の左右のグリップ９８の幅に応じた水平面指向性を有するので、運転者７８がグリップ９８を握った状態（例えば、乗車状態、押し歩き状態）を確実に検知することができる。
【０１９４】
さらに、超音波がパルス波である場合に、受信部９２ｂ、１０６ｂで反射波９６、１１０を実際に受信する受信時間幅と、パルス波を発信した時点より受信部９２ｂ、１０６ｂで反射波９６、１１０を受信する時点までの経過時間とを検知することで、運転者７８の状態の誤検知を低減することができる。また、本実施の形態では、発信部９２ａ、１０６ａから発信される超音波９４、１０８（発信波）として、パルス波又は連続波の両方を用いることが可能である。
【０１９５】
なお、本実施の形態では、図８及び図９に示すように、超音波センサ９２を用いて同乗者１７０の状態も検知することが可能である。従って、運転者７８が一人で乗車する場合でも、あるいは、運転者７８及び同乗者１７０の二人乗りであっても、運転者７８及び同乗者１７０の状態を的確に検知することができる。
【０１９６】
なお、本実施の形態では、一例として、図１等に図示した自動二輪車１２に乗員状態検知システム１０を適用した場合について説明したが、他の形態の二輪車でも同様に適用することが可能であることは勿論である。
【０１９７】
また、本実施の形態では、自動二輪車１２の走行中に反射時間の学習を行い、第１〜第３の範囲を設定する場合について説明したが、自動二輪車１２の購入時に運転者７８が着座することに起因して、正常時間設定部１６０が動作し、反射時間の学習動作を開始させてもよい。
【０１９８】
すなわち、乗員状態検知システム１０は、自動二輪車１２に実際に乗車する運転者７８の体格（体型）や着座位置に応じた反射時間を学習し、学習した反射時間に基づいて、第１〜第３の範囲を設定できればよい。従って、乗員状態検知システム１０は、自動二輪車１２の走行中、購入時又はシート８０への着座時等、反射時間を適宜学習することが可能である。
【０１９９】
以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態の記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。
【符号の説明】
【０２００】
１０…乗員状態検知システム            １２…自動二輪車
３４…ハンドル                        ３６…メータ部
５０…エンジン                        ７６…サイドスタンド
７８…運転者                          ８０…シート
９２、１０６…超音波センサ            ９２ａ、１０６ａ…発信部
９２ｂ、１０６ｂ…受信部              ９３…中心線
９４、１０８…超音波                  ９６、１１０…反射波
９８…グリップ                        １００、１７２…腕
１０２、１７４…胸                    １０４…右足
１２０…ＥＣＵ                        １２６…インジェクタ
１２８…燃料ポンプ                    １３０…イグニッションコイル
１３４…メインスイッチ                １３８…スタータスイッチ
１４０…アイドルスイッチ              １５０…制御部
１５２…反射時間算出部                １５４…乗員位置推定部
１５６…乗員状態判断部                １５８…許可判断部
１６０…正常時間設定部                １６２…メモリ
１６４…インジケータ                  １７０…同乗者
１７６…バッグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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