(57)【要約】  【課題】  コストを抑制しつつも、衝突を予測できるセンサを提供する。  【解決手段】  磁気検出器５からの信号に基づいて、ねじ軸３の時間と回転速度との関係を求め、それと閾値と比較することで衝突前に衝突の予測ができ、それにより衝突前予備動作をおこなえるので、乗員の保護を図ることができる。【選択図】  図１
2006145460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるセンサにおいて、
ハウジングと、
外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記ねじ軸又は前記ナットの回転速度を検出する検出器とを有し、
前記検出器が検出した前記ねじ軸又は前記ナットの回転速度に基づいて、車両の衝突を予測することを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記ナットを軸線方向に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記ハウジング内に液体が封入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるセンサに関し、例えば車両の衝突時に乗員保護装置を作動させるために用いるようなセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突時にシートベルトをロックしたりエアバッグを膨満させることにより乗員を保護する乗員保護装置が知られている。ここで、ミリ波レーザ等を用いて障害物までの距離と速度とを求め、それから衝突を予知する技術が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９４６９９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、特許文献１に記載の技術では、高価なセンサと高速演算するＣＰＵとが必要となり、全ての車両に搭載するためにはコストが障害となる恐れがある。
【０００４】
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつも、衝突を予測できるセンサ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】
【０００５】
本発明のセンサは、車両に搭載されるセンサにおいて、
ハウジングと、
外周面に雄ねじ溝を形成したねじ軸と、
前記ねじ軸を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝を形成したナットと、
対向する両ねじ溝間に形成された転走路に沿って転動自在に配置された複数のボールと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記ねじ軸又は前記ナットの回転速度を検出する検出器とを有し、
前記検出器が検出した前記ねじ軸又は前記ナットの回転速度に基づいて、車両の衝突を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
車両において、事故を避けようとする運転者は、通常急ブレーキをかける。従って、急ブレーキが一定時間継続した場合、それに続いて衝突があることが予測される。あらかじめ衝突が予測される場合、例えばシートベルトを締めるなどの予備動作を自動的に行うことができ、それにより乗員の保護をいっそう図ることができる。ところが、運転者がブレーキペダルを踏んだことだけでは、急ブレーキをかけたかどうかは判別できない。一方、車速を微分して負の加速度を求めることができたとしても、それだけでは急ブレーキか否かは判別できない。登坂時にも急激に車速が落ちることがあるからである。更に加速度センサを用いた場合、振動などを拾いやすく高精度なノイズ除去技術が必要となる。従って従来技術では、簡易且つ低コストの装置で急ブレーキを検知して、衝突前の予備動作を行うことができなかったといえる。
【０００７】
これに対し、本発明は、簡易且つ低コストな構成で車両の加速度を検出し、急ブレーキの有無を検出するものである。すなわち、車両の運転者が急ブレーキをかけたような場合、慣性で前記ナットが進行方向に移動しようとするため、ボールねじのリード角に応じて前記ねじ軸又は前記ナットが回転するので、前記検出器により検出したその回転速度より急ブレーキか否かを判断し、衝突に備えてシートベルトを締めるなどの衝突前の予備動作を行うことができる。
【０００８】
尚、急ブレーキが永遠に続くことはないため、前記ねじ軸の長さは所定長あれば足りる。しかしながら、センサの全長をより抑えるために、前記ナットを軸線方向に付勢する付勢部材（例えばコイルばね）を設けたり、前記ハウジング内に液体（例えばオイル）を封入することで、急ブレーキ時の前記ねじ軸又は前記ナットの回転量を小さくすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態であるセンサ１０の部分断面斜視図であり、図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図３は、図１のセンサ１０を車両に搭載した状態で示す図である。
【００１０】
図１において、車両に取り付けられる円筒状のハウジング１内には、軸受２，２を介してねじ軸３が回転自在に支持されている。ねじ軸３の外周面には、雄ねじ溝３ａが形成されている。ハウジング１の内径よりわずかに小さい外径のナット４は、ねじ軸３を包囲するように配置され且つ内周面に雌ねじ溝４ａ（図２参照）を形成している。複数のボール９が、対向する両ねじ溝３ａ、４ａ間に形成された螺旋状の転走路内を転動自在となるように配置されている。
【００１１】
ハウジング１の内周の最上部及び最下部には、軸線方向に延在する溝１ａ、１ａが形成されており、ここにナット４の外周の最上部及び最下部に形成された凸部４ｂ、４ｂが滑動可能に係合しており、従ってナット４は、ハウジング１に対し軸線方向にのみ移動し、相対回転不能となっている。
【００１２】
図１に示すように、軸受２より突き出たねじ軸３の一端３ｂには、周方向に交互に繰り返し磁気パターンが形成されており、それに対向して、ハウジング１より突き出したアーム１ｂの先端に取り付けた磁気検出器５が配置されている。ねじ軸３が回転した場合、磁気検出器５は公知の態様で、その回転速度に応じた信号を出力するようになっている。
【００１３】
図３に示すように、進行方向に軸線が一致するようにして、車両にセンサ１０を２つ（１つ或いは３つ以上でも良い）配置しており、磁気検出器５からの信号は、車両ＶのＣＰＵに入力されるようになっている。尚、ＣＰＵには、ブレーキペダルの操作に連動してＯＮ信号を発するブレーキセンサＢＳからの信号も入力されるようになっている。
【００１４】
本実施の形態の動作を説明すると、運転者がブレーキペダルを踏んだことをブレーキセンサＢＳからの信号で検知したＣＰＵは、磁気検出器５からの信号を入力し解析する。ここで、ブレーキペダルの操作に応じて車両Ｖの車輪に制動力が付与されることによって、慣性でナット４が進行方向へと移動する。すると、ボールねじ機構の変換動作によって、ナット４の移動速度に応じてねじ軸３が回転する。尚、リード角を変更すれば、ナット４の移動速度は任意に調整できる。
【００１５】
図４は、磁気検出器５からの信号に基づくねじ軸３の回転速度を示すグラフであり、時刻ｔ０でブレーキセンサＢＳから信号が出力されたものとする。例えば赤信号による停止などのように、通常のブレーキであれば、時刻ｔ１において、ねじ軸３の回転速度は第１閾値Ｓ１を超えることがなく、更に時刻ｔ２においても、ねじ軸３の回転速度は第２閾値Ｓ２を超えることがないので、ＣＰＵは衝突は生じないと判断する（点線Ａ）。
【００１６】
ところが、障害をさけるために、運転者が急ブレーキをかけたときは、時刻ｔ１において、ねじ軸３の回転速度は第１閾値Ｓ１を超えるため、ＣＰＵは衝突の可能性ありとして、例えば不図示のアクチュエータによってシートベルトを締めこんだり、シートバックを適正な位置に戻したりするなどの衝突前予備動作を行う（実線Ｂ）。
【００１７】
ただし、時刻ｔ２において、ねじ軸３の回転速度が第２閾値Ｓ２を超えなかった場合、運転者が障害の回避に成功したためブレーキをゆるめ、通常の走行に戻ったものとＣＰＵは判断し、締め込んだシートベルトのゆるみなどの動作を行う（一点鎖線）。
【００１８】
本実施の形態によれば、簡素な構成ながら、磁気検出器５からの信号に基づいて、ねじ軸３の時間と回転速度との関係を求め、それと閾値と比較することで衝突前に衝突の予測ができ、それにより衝突前予備動作をおこなえるので、乗員の保護を図ることができる。
【００１９】
尚、進行方向に移動したナット４は、静止時又は通常の走行時（ブレーキセンサＢＳからＯＮ信号が出されていないとき）に、例えば不図示のモータをねじ軸３に連結して回転させることで、定位置に戻すことができる。
【００２０】
図５は、第２の実施の形態にかかるセンサ１０’の図１と同様な部分断面斜視図である。本実施の形態においては、図１の実施の形態に対して、ハウジング１の両端をシール部材６，６により密封し、内部にオイル（不図示）を充填したこと、及びナット４の両側にコイルばね７、７を配置した点である。尚、磁気検出器５は、シール部材６，６に取り付けられている。その他の共通する構成については、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２１】
坂道などを上る又は下る場合には、自重によりナット４は進行方向もしくは逆方向に力を受けるが、コイルばね７，７は、それに抗する付勢力を発揮し、ナット４の移動を阻止することができる。ただし、コイルばね７，７を用いなくても、ハウジング１に対してねじ軸３やナット４をロックするロック機構（電磁クラッチなど）を設け、ブレーキセンサＢＳからのＯＮ信号に応じてねじ軸３やナット４のロックを解除すれば、坂道の影響を確実に回避できる。更に、オイルはナット４の移動速度を低下させる機能を有するので、センサ１０’の検出精度を高めることができる。尚、コイルばね７，７のばね常数や、オイルの粘度を調整することで、ナット４の移動速度すなわちねじ軸３の回転速度を任意に調整できるが、いずれか一方だけ設けても良いことは勿論である。
【００２２】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、ねじ軸をハウジングに固定し、制動時にナットを回転及び軸線方向移動させることで、その回転速度又は軸線方向移動速度によって、衝突を予測することもできる。又、ねじ軸等の回転速度を検出する検出器としては、磁気検出器に限らず、エンコーダなど種々のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態であるセンサ１０の部分断面斜視図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】図１のセンサ１０を車両に搭載した状態で示す図である。
【図４】ブレーキセンサＢＳの信号に基づくねじ軸３の回転速度の例を示すグラフである。
【図５】第２の実施の形態であるセンサ１０’の部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ ハウジング
２ 軸受
３  ねじ軸
４  ナット
５  磁気検出器
６  シール部材
７  コイルばね
９  ボール
１０，１０’  センサ
【図１】
2006145460.tif 000003
【図２】
2006145460.tif 000004
【図３】
2006145460.tif 000005
【図４】
2006145460.tif 000006
【図５】
2006145460.tif 000007