(57)【要約】  【課題】２つまたは３つのGPS受信機のみで、かつ路面状態やサスペンションの伸縮状態にかかわらず、二輪車の姿勢変化を正確に検知できる姿勢検知装置を提供する。  【解決手段】GPS受信機１１、１２は、複数のGPS衛星から送信されるGPS電波を受信する。第１位置演算部２１は第１GPS受信機１１から出力されるGPS信号Ｓ１に基づいて第１GPS受信機１１の現在位置Ｐ１を検知する。第２位置演算部２２は第２GPS受信機１２から出力されるGPS信号Ｓ２に基づいて第２GPS受信機１２の現在位置Ｐ２を検知する。進行方向検知部４０は車両の進行方向を検知する。姿勢変化検知部３０は、各GPS受信機１１、１２の現在位置Ｐ１、Ｐ２および車両進行方向に基づいて車両の姿勢変化を検知する。  【選択図】図２
2005207831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
GPS信号に基づいて二輪車の姿勢変化を検知する姿勢検知装置において、
車両上の第１の位置に設けられた第１のGPS受信機と、
前記第１の位置よりも低い第２の位置に設けられた第２のGPS受信機と、
前記第１のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第１の位置情報を求める手段と、
前記第２のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第２の位置情報を求める手段と、
車両の進行方向を検知する手段と、
前記第１および第２の位置情報、ならびに車両進行方向に基づいて車両の姿勢変化を検知する手段とを含むことを特徴とする二輪車の姿勢検知装置。
【請求項２】
車両の前後方向に関して前記第１および第２の位置とは異なる第３の位置に配置された第３のGPS受信機と、
前記第３のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第３の位置情報を求める手段とを含み、
前記姿勢変化を検知する手段は、前記第１、第２および第３の位置情報、ならびに車両進行方向に基づいて車両の姿勢変化を検知することを特徴とする請求項１に記載の二輪車の姿勢検知装置
【請求項３】
前記車両の進行方向を検知する手段は、前記第１および第２の位置情報の少なくとも一方の軌跡に基づいて車両の進行方向を求めることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の姿勢検知装置。
【請求項４】
前記車両の進行方向を検知する手段は、前記第１、第２および第３の位置情報に基づいて車両の進行方向を求めることを特徴とする請求項２に記載の二輪車の姿勢検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車の姿勢検知装置に係り、特に、複数のGPS受信機により検知された複数の位置情報に基づいて車両の姿勢変化を検知する二輪車の姿勢検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、GPS受信機およびジャイロセンサを含む位置検出器と、車体の傾斜角度を検知する傾斜センサと、車両の傾斜角度にかかわらず位置検出器を水平に維持する姿勢制御装置とを備え、位置検出器が常に水平に保たれるようにして二輪車用の位置検出装置の精度を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、四輪車の四隅に同一の高さでGPS受信機を設置し、これら４つのGPS受信機の相対的な位置関係に基づいて四輪車のピッチ角、ロール角およびヨー角を検知する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２７６６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、車両の傾斜を検知するために、車両の所定位置と地面との距離を計測する距離センサが用いられる。しかしながら、このような傾斜検知システムでは、路面に段差や凹凸があると計測誤差が大きくなる。また、路面が平坦であっても、サスペンションの伸縮状態によって地面との距離が変化するので、傾斜角度が同一であっても乗員数や積載重量によって計測誤差が生じてしまう。
【０００５】
特許文献２はGPS受信機を４つも必要とするために、部品点数や配線の引き回しが多くなるのみならず、制御パラメータが増えるために姿勢検知のアルゴリズムが複雑化してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を全て解決し、２つまたは３つのGPS受信機のみで、路面状態やサスペンションの伸縮状態にかかわらず、二輪車の姿勢変化を正確に検知できる姿勢検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明は、GPS信号に基づいて二輪車の姿勢変化を検知する姿勢検知装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００８】
(1)車両上の第１の位置に設けられた第１のGPS受信機と、前記第１の位置よりも低い第２の位置に設けられた第２のGPS受信機と、前記第１のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第１の位置情報を求める手段と、前記第２のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第２の位置情報を求める手段と、車両の進行方向を検知する手段と、前記第１および第２の位置情報、ならびに車両進行方向に基づいて車両の姿勢変化を検知する手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
(2)車両の前後方向に関して前記第１および第２の位置とは異なる第３の位置に配置された第３のGPS受信機と、前記第３のGPS受信機により検知されたGPS信号に基づいて第３の位置情報を求める手段とを含み、前記姿勢変化を検知する手段は、前記第１、第２および第３の位置情報、ならびに車両進行方向に基づいて車両の姿勢変化を検知することを特徴とする。
【００１０】
(3)前記車両の進行方向を検知する手段が、第１および第２の位置情報の少なくとも一方の軌跡に基づいて車両の進行方向を求めることを特徴とする。
【００１１】
(4)前記車両の進行方向を検知する手段が、第１、第２および第３の位置情報に基づいて車両の進行方向を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、加速度センサや傾斜センサを用いることなく、２つのGPS受信機のみで、路面状態やサスペンションの伸縮状態にかかわらず二輪車の姿勢変化を正確に検知できるようになる。
(2)請求項２の発明によれば、加速度センサや傾斜センサを用いることなく、３つのGPS受信機のみで、路面状態やサスペンションの伸縮状態にかかわらず二輪車の姿勢変化を正確に検知できるようになる。
(3)請求項３の発明によれば、ジャイロセンサ等の自律航法装置を用いることなく、車両位置の軌跡を求めるだけで車両の進行方向を検知できるようになる。
(4)請求項４の発明によれば、車両位置の軌跡を求めることなく車両の進行方向を検知できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る姿勢検知装置を適用した自動二輪車の第１実施形態の側面図であり、燃料タンク５１の後部近傍に第１GPS受信機１１が配置され、車体フレーム５２の下部であって前記第１GPS受信機１１の直下またはその直下の近傍に第２GPS受信機１２が配置されている。
【００１４】
図２は、前記各GPS受信機１１、１２により得られたGPS信号に基づいて車両の姿勢を検知する機能のブロック図である。
【００１５】
各GPS受信機１１、１２は、複数のGPS衛星１，２，３…から送信されるGPS電波を受信し、これをエンコードしてGPS信号を生成する。第１位置演算部２１は、前記第１GPS受信機１１から出力されるGPS信号Ｓ１に基づいて第１GPS受信機１１の現在位置Ｐ１を演算する。同様に、第２位置演算部２２は、前記第２GPS受信機１２から出力されるGPS信号Ｓ２に基づいて第２GPS受信機１２の現在位置Ｐ２を演算する。
【００１６】
進行方向検知部４０は、当該車両の進行方向Ｆを検知する。車両の進行方向は、例えば自律のジャイロセンサにより求めても良いし、あるいはGPS受信機１１（１２）により検知される現在位置Ｐ１（Ｐ２）の軌跡に基づいて求めても良い。姿勢変化検知部３０は、前記各GPS受信機１１、１２の現在位置Ｐ１、Ｐ２および車両進行方向Ｆに基づいて車両の姿勢変化を検知する。
【００１７】
図３は、前記姿勢変化検知部３０による姿勢変化の検知方法を模式的に示した図であり、白抜き矢印は前記進行方向検知部４０により検知された車両進行方向Ｆであり、四角印（□）は第１GPS受信機１１の位置、丸印（○）は第２GPS受信機１２の位置を表し、ここでは上方から見込んだ場合の相対的な位置関係を示している。
【００１８】
車両が直立姿勢であれば、同図(a)に示したように、第１GPS受信機１１（□）と第２GPS受信機１２（○）とが重なる。したがって、姿勢変化検知部３０は現在位置Ｐ１、Ｐ２を比較し、両者のズレが所定の基準範囲内であれば、車両が直立姿勢と判断できる。
【００１９】
車両がバンク（傾斜）していれば、同図(b)に示したように、第１GPS受信機１１（□）が進行方向に対して第２GPS受信機１２（○）の左右いずれかの側に離間する。したがって、姿勢変化検知部３０は現在位置Ｐ１、Ｐ２を比較し、両者の進行方向に対する左右方向のズレが所定の基準範囲以上であれば、車両がバンクしていると判断できる。
【００２０】
車両が前後に傾斜していれば、同図(c)に示したように、第１GPS受信機１１（□）が進行方向に沿って第２GPS受信機１２（○）よりも前方または後方へ離間する。したがって、姿勢変化検知部３０は現在位置Ｐ１、Ｐ２を比較し、両者の進行方向に沿ったズレが所定の基準範囲以上であれば、車両が前傾姿勢または後傾姿勢と判断できる。
【００２１】
図４は、本発明に係る姿勢検知装置を適用した自動二輪車の第２実施形態の側面図であり、燃料タンク５１の後部近傍に第１GPS受信機１１が配置され、車体フレーム５２の下部であって前記第１GPS受信機１１の直下またはその直下の近傍に第２GPS受信機１２が配置され、車両の後尾近傍には、前記第１GPS受信機１１と同じ高さで第３GPS受信機１３が配置されている。
【００２２】
図５は、前記各GPS受信機１１、１２、１３により得られたGPS信号に基づいて車両の姿勢を検知する機能のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２３】
第３GPS受信機１３は、複数のGPS衛星１，２，３…から送信されるGPS電波を受信し、これをエンコードしてGPS信号を生成する。第３位置演算部２３は、前記第３GPS受信機１３から出力されるGPS信号Ｓ３に基づいて第３GPS受信機１３の現在位置Ｐ３を検知する。姿勢変化検知部３１は、前記各GPS受信機１１、１２、１３の現在位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に基づいて車両の姿勢変化および車両の進行方向を検知する。
【００２４】
図６は、前記姿勢変化検知部３１による姿勢変化および車両の進行方向の検知方法を模式的に示した図であり、四角印（□）は第１GPS受信機１１の位置、丸印（○）は第２GPS受信機１２の位置、三角印（△）は第３GPS受信機１３の位置を表し、ここでは上方から見込んだ場合の相対的な位置関係を示している。
【００２５】
車両が直立姿勢であれば、同図(a)に示したように、第１GPS受信機１１（□）と第２GPS受信機１２（○）とが重なり、かつ第３GPS受信機１３（△）が進行方向に沿って後方に離間する。したがって、姿勢変化検知部３１は現在位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を比較し、Ｐ１、Ｐ２のズレが所定の基準範囲内であれば車両が直立姿勢であり、かつ進行方向がＰ３からＰ１へ向かう方向であると判断できる。
【００２６】
車両がバンク（傾斜）していれば、同図(b)に示したように、第１GPS受信機１１（□）が進行方向に対して第２GPS受信機１２（○）の左右いずれかの側に離間し、かつ第３GPS受信機１３（△）が進行方向に沿って第１GPS受信機１１（□）の後方に離間される。したがって、姿勢変化検知部３１は現在位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を比較し、Ｐ１，Ｐ２の進行方向に対する左右方向のズレが所定の基準範囲以上であり、かつＰ３がＰ１の後方に離間していれば、車両がバンクしていると判断できる。
【００２７】
車両が前後いずれかに傾斜していれば、同図(c)に示したように、第１GPS受信機１１（□）が進行方向に沿って第２GPS受信機１２（○）よりも前方または後方へ離間し、第３GPS受信機１２（△）が進行方向に沿って第１および第２GPS受信機１１，１２よりも後方へ離間する。したがって、姿勢変化検知部３１は現在位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を比較し、各現在位置が同一線上にあって、Ｐ１がＰ２の前方であれば前傾姿勢であり、Ｐ１がＰ２の後方であれば後傾姿勢と判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る姿勢検知装置を適用した自動二輪車の第１実施形態の側面図である。
【図２】２つのGPS受信機の位置に基づいて車両の姿勢を検知する機能のブロック図である。
【図３】２つのGPS受信機の位置に基づいて姿勢変化を検知する方法を模式的に示した図である。
【図４】本発明に係る姿勢検知装置を適用した自動二輪車の第２実施形態の側面図である。
【図５】３つのGPS受信機の位置に基づいて車両の姿勢を検知する機能のブロック図である。
【図６】３つのGPS受信機の位置に基づいて姿勢変化を検知する方法を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１，２，３…GPS衛星、１１，１２，１３…GPS受信機、２１，２２，２３…位置演算部、３０，３１…姿勢変化検知部、４０…進行方向検知部
【図１】
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【図２】
2005207831.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005207831.tif 000006
【図５】
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【図６】
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