(57)【要約】【課題】配線構造の簡略化および搭載性の向上が図れるようにする。【解決手段】車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂを同じケース内に収容した構造、もしくは、このケースに対して機械的に直接連結された構造とする。これにより、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂからの検出信号をＥＣＵ３に入力するための電気配線をひとまとめとすることができ、また、すべてのセンサを同じケース内に搭載すればよくなることから、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図ることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのドライビングダイナミクスセンサを有する車両運動量センサ（１ａ）と、
車両における舵角を検出する舵角センサ（１ｂ）とを備えた車両用センサ装置であって、
前記車両運動量センサが前記舵角センサを収容するケース内に収容された構造、もしくは、このケースに対して機械的に直接連結された構造となっていることを特徴とする車両用センサ装置。
【請求項２】
前記車両運動量センサおよび前記舵角センサが共に車両室内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用センサ装置。
【請求項３】
前記車両運動量センサおよび前記舵角センサは、前記舵角の操作を行うステアリング操作機構（２）におけるチルト機構（２ａ）によってステアリングホイール（２ｂ）のチルト角度の調整を行うステアリングコラム内もしくはその近傍に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用センサ装置。
【請求項４】
前記車両運動量センサおよび前記舵角センサは、前記ステアリング操作機構に取り付けられる方向指示器を収容するコンビスイッチ（２ｃ）に内蔵されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用センサ装置。
【請求項５】
前記車両運動量センサは、前記ステアリング操作機構において、前記チルト機構によるチルト角度の調整によって搭載角度が不変となる部位に取り付けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用センサ装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の車両用センサ装置を備え、前記車両用センサ装置に備えられた前記車両運動量センサと前記舵角センサからの検出信号に基づいて、車両安定化制御を実行する車両安定化システムであって、
前記車両運動量センサの出力信号および前記舵角センサの検出信号を入力するコントローラ（３）を有し、
前記コントローラは、前記チルト機構によって形成されるチルト角度を取得するチルト角度取得手段（１１０）を有し、前記チルト角度取得手段にて取得したチルト角度に基づいて、前記車両運動量センサの出力信号から求められる車両運動量を補正するようになっていることを特徴とする車両安定化システム。
【請求項７】
前記車両運動量センサは、前記ドライビングダイナミクスセンサとして車両前後方向の加速度を検出する前後方向加速度センサを有し、
前記チルト角度取得手段は、前記車両が停止していることを検出する車両停止検出手段を有していると共に、該車両停止検出手段によって前記車両が停止していることが検出された場合における前記前後方向加速度センサの検出信号から求められる前後方向加速度を用いて、前記チルト角度を取得することを特徴とする請求項６に記載の車両安定化システム。
【請求項８】
前記チルト角度取得手段は、前記チルト角度を車内通信を介して、チルト情報を得ることによって取得するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の車両安定化システム。
【請求項９】
前記チルト角度取得手段は、
前記チルト機構によって規定される前記ステアリングコラムの位置情報と前記チルト角度とを対応付けして記憶したチルト角度情報格納手段から、前記車内通信を介して、前記チルト角度に関する情報を取得するチルト角度情報取得手段を有し、
前記チルト角度情報取得手段にて前記チルト角度に関する情報を取得することで、前記前記チルト角度を間接的に取得することを特徴とする請求項８に記載の車両安定化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーレートセンサや横加速度センサ等の物理量を検出するドライビングダイナミクスセンサを含む車両運動量センサと、ステアリング操作による車輪舵角を検出する舵角センサとが組み合わされてなる車両用センサ装置およびそれを用いた車両安定化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヨーレートセンサや横加速度センサ等の物理量を検出するドライビングダイナミクスセンサを含む車両運動量センサからの検出信号と舵角センサからの検出信号に基づいて、車両の安定化制御を実行するＥＳＣ（Electronic  Stability  Control）システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このＥＳＣシステムでは、車両におけるエンジンルーム内に車両運動量センサを配置すると共に、舵角センサを車室内におけるステアリングの回動軸の近傍に配置し、車両運動量センサをＥＳＣシステムのコントローラ（ＥＣＵ）と一体にすると共に、舵角センサをＥＳＣシステムのＥＣＵと電気配線によって接続することで、各センサからの検出信号がコントローラに入力されるようになっている。
【特許文献１】特表２００４−５０６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来では、車両運動量センサと舵角センサが別置きされる構成となっているため、車両運動量センサとＥＣＵを結ぶ配線と舵角センサとＥＣＵを結ぶ配線が全く別々の場所で引き回されることになる。また、車両運動量センサと舵角センサを別々の場所に搭載する場合、それぞれに搭載するための構造が必要になるし、それぞれ別々に搭載しなければならないため、搭載性も良くない。このため、配線構造が複雑で搭載性も悪く、センサ装置がコスト高となってしまう。
【０００４】
本発明は上記点に鑑みて、車両運動量センサと舵角センサとが組み合わされる車両用センサ装置において、配線構造の簡略化および搭載性の向上が図れるようにすることを目的とする。
、さらに、温度や振動の影響が少なくできるようにすることを目的とする。また、そのような車両用センサ装置を用いた車両安定化システムを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両運動量センサが舵角センサを収容するケース内に収容された構造、もしくは、このケースに対して機械的に直接連結された構造としたことを特徴としている。
【０００６】
このように、車両運動量センサが舵角センサを収容するケース内に収容された構造、もしくは、このケースに対して機械的に直接連結された構造とすれば、車両運動量センサとコントローラなどのＥＣＵを結ぶ配線と舵角センサとＥＣＵを結ぶ配線を同じ場所もしくは近傍から引き出すことができ、配線をひとまとめにすることができる。このため、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図ることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、車両運動量センサ（１ａ）および舵角センサ（１ｂ）を共に車両室内に配置することを特徴としている。
【０００８】
このように、車両運動量センサおよび舵角センサを共に車両室内に配置した構成とすることで、車両運動量センサの検出信号がエンジンルーム内の熱や振動の影響を受けることを少なくすることができる。
【０００９】
この場合、請求項３に示されるように、車両運動量センサおよび舵角センサを、舵角の操作を行うステアリング操作機構（２）におけるチルト機構（２ａ）によってステアリングホイール（２ｂ）のチルト角度の調整を行うステアリングコラム内もしくはその近傍に配置することができる。具体的には、請求項４に示されるように、車両運動量センサ（１ａ）および舵角センサを、ステアリング操作機構に取り付けられる方向指示器を収容するコンビスイッチ（２ｃ）に内蔵することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、車両運動量センサは、ステアリング操作機構において、チルト機構によるチルト角度の調整が行われたとしても、搭載角度が不変となる部位に取り付けられていることを特徴としている。
【００１１】
このように、車両運動量センサをチルト機構によるチルト角度の調整が行われたとしても、搭載角度が不変となる部位に取り付けるようにすれば、車両運動量センサの検出信号がチルト角度に応じた重力の影響を受けなくなるようにすることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項３または４に記載の車両用センサ装置を備えた車両安定化システムにおいて、車両運動量センサの出力信号および舵角センサの検出信号を入力するコントローラ（３）を備え、コントローラは、チルト機構によって形成されるチルト角度を取得するチルト角度取得手段（１１０）を有し、チルト角度取得手段にて取得したチルト角度に基づいて、車両運動量センサの出力信号から求められる車両運動量を補正することを特徴としている。
【００１３】
このように、車両運動量センサから求められる車両運動量をチルト角度に基づいて補正することで、チルト角度に応じた重力の影響を排除することが可能となる。
【００１４】
例えば、請求項７に示されるように、車両運動量センサに、ドライビングダイナミクスセンサとして車両前後方向の加速度を検出する前後方向加速度センサが含まれている場合には、チルト角度取得手段は、車両停止検出手段によって車両が停止していることが検出された場合における前後方向加速度センサの検出信号から求められる前後方向加速度を用いて、チルト角度を取得することができる。
【００１５】
また、請求項８に示されるように、チルト角度取得手段は、チルト角度を車内通信を介して、チルト情報を得ることによって取得することもできる。この場合、例えば、請求項９に示されるように、チルト角度取得手段は、位置情報取得手段にて、チルト機構によって規定されるステアリングコラムの位置情報とチルト角度とを対応付けして記憶したチルト角度情報格納手段から、車内通信を介して位置情報を取得し、その位置情報に対応するチルト角度をチルト角度情報格納手段から間接的に取得することができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態が適用された車両用センサ装置１が取り付けられるステアリング操作機構２および車両用センサ装置１の検出信号が入力されるＥＳＣシステムのＥＣＵ３を示したものである。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面の模式図である。以下、これらの図を参照して車両用センサ装置１の配置構造について説明する。
【００１８】
本実施形態における車両用センサ装置１は、車両前後方向の加速度（Ｇｘ）を検出する前後加速度センサと車両横方向の加速度（Ｇｙ）を検出する横方向加速度センサ、および、車両重心軸周りの回転角度を検出するヨーレートセンサ等のドライビングダイナミクスセンサを含む車両運動量センサ１ａと、舵角センサ１ｂとを備えた構成となっている。このようなドライビングダイナミクスセンサを含む車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂとを備えた車両用センサ装置１を、ステアリング操作機構２におけるチルト機構２ａ（又はステアリングコラム）の内部もしくはその近傍に配置している。
【００１９】
図１に示されるステアリング操作機構２は、図示しない車両の前輪における舵角を調整するためのものであり、ステアリングホイール２ｂおよびコンビスイッチ２ｃがステアリングシャフト２ｄに取り付けられた構成となっている。ステアリング操作機構２は、ドライバによってステアリングホイール２ｂが操作されると、ステアリングシャフト２ｄを通じて、ステアリングホイール２ｂの操作量分の回転を図示しないギア機構や前輪が接続されるリンク機構に伝え、前輪をステアリングホイール２ｂの操作量に応じた舵角に調整するものである。
【００２０】
このステアリング操作機構２にはチルト機構２ａが備えられており、チルト機構２ａによってステアリングシャフト２ｄを折り曲げ、ドライバの身長などに合わせてステアリングホイール２ｂの中心軸の傾斜角度（チルト角度）を調整できるようになっている。
【００２１】
図３は、チルト機構２ａによるステアリングホイール２ｂのチルト角度の調整を行った場合の模式図である。チルト機構２ａは、図２に示されるように、ボルトを中心としてチルト角度の調整を行う機械構造である。具体的には、ステアリングシャフト２ｄにおけるボルト２ｅの下方位置に取り付けられた調整ロック２ｆによるロック、解除がレバー２ｇを介して行えるようになっており、レバー２ｇを操作して調整ロック２ｆを解除したときに、チルト角度の調整が行えるようになっている。
【００２２】
コンビスイッチ２ｃは、ステアリングホイール２ｂとチルト機構２ａとの間に配置され、方向指示スイッチやワイパスイッチなどのスイッチ機構がユニット化されたものである。本実施形態では、このコンビスイッチ２ｃ内、つまり同じケース内に、車両運動量センサ１ａや舵角センサ１ｂを共に備えた車両用センサ装置１を配置している。そして、図２に示されるように、車両用センサ装置１は、コンビスイッチ２ｃ内において、ステアリングシャフト２ｄよりも下方位置に配置されている。
【００２３】
車両室内とエンジンルームとは、図１中の一点鎖線Ｚで示された位置によって切り離されており、コンビスイッチ２ｃが配置された位置は車両室内に位置している。このため、車両用センサ装置１、つまり車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂが共に車両室内に配置された構造となっている。
【００２４】
そして、エンジンルーム側に、ＥＳＣシステムのＥＣＵ３が配置され、電気配線を通じて、車両用センサ装置１に備えられる各センサからの検出信号がＥＣＵ３に入力されるように構成されている。
【００２５】
つまり、本実施形態における車両用センサ装置１とＥＣＵ３との関係は、図４（ａ）に示されるように、エンジンルーム側にＥＣＵ３、車両室内側に車両用センサ装置１が配置されたブロック構成として表される。なお、従来の車両用センサ装置１とＥＣＵ３との関係は、図４（ｂ）に示されるように、エンジンルーム側にＥＣＵと車両運動量センサ、車両室内側に舵角センサが配置されたブロック構成として表され、車両運動量センサの搭載位置が本実施形態とは異なる。
【００２６】
なお、ここで示した車両用センサ装置１は、ＥＣＵ３を含むＥＳＣシステムの一部を構成するものであり、車両用センサ装置１からの検出信号に基づいて、ＥＣＵ３がエンジン制御やブレーキ制御などを実行することで、車両の安定化が図られるようになっている。
【００２７】
以上のように、本実施形態の車両用センサ装置１が構成されている。そして、本実施形態では、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂが共に備えられた車両用センサ装置１が車両室内に搭載された構成となっている。つまり、車両運動量センサ１ａが舵角センサ１ｂを収容するコンビスイッチ２ｃという同じケース内に収容された構造、もしくは、このケースに対して機械的に直接連結された構造となっている。
【００２８】
このため、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂからの検出信号をＥＣＵ３に入力するための電気配線をひとまとめとすることができ、また、すべてのセンサを同じケース内に搭載すればよくなることから、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
また、車両運動量センサをエンジンルーム内に配置した場合、温度や振動の影響が大きく、正確な車両運動量を検出するという観点からは好ましい場所とは言えない。しかしながら、このように、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂが共に備えられた車両用センサ装置１を車両室内に搭載することで、車両運動量センサ１ａの検出信号がエンジンルーム内の熱や振動の影響を受けることを少なくすることができる。
【００３０】
ただし、上記のように、ステアリング操作機構２には、チルト機構２ａが備えられることから、チルト機構２ａでのチルト角度の調整により、車両運動量センサ１ａの車両搭載角度も変動してしまう。このため、例えば前後方向加速度センサであれば検出信号に重力分に相当する出力が含まれてしまう等、重力の影響を受けてしまい、正確な車両運動量を検出することができなくなる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、車両用センサ装置１の検出信号に基づいて車両の安定化の制御を行うＥＳＣシステムのＥＣＵ３において、以下に示すチルト補正処理を行うようにしている。
【００３２】
図５は、チルト補正処理のフローチャートを示したものである。このチルト補正処理は、演算周期毎に行われ、このチルト補正処理を経ることで、各物理量の正確な値が求められる。
【００３３】
まず、ステップ１００では、センサ値の読み込みが行われる。具体的には、車両用センサ装置１に備えられる車両運動量センサ１ａ中の前後方向加速度センサ、横方向加速度センサおよびヨーレートセンサ等、それぞれのドライビングダイナミクスセンサから検出信号を入力し、前後方向加速度Ｇｘ、横方向加速度Ｇｙおよびヨーレートγを求めると共に、舵角センサ１ｂの検出信号を入力し、舵角を求める。
【００３４】
続いて、ステップ１１０では、チルト角度θの読み込みが行われる。ＥＣＵ３のうち、この処理を実行する部分が、本発明でいうチルト角度取得手段に相当する。ここでいうチルト角度θの読み込みは、チルト角度θを記憶する機能を有している車両であるか否かに応じて、以下の手法によって行われる。
【００３５】
チルト角度θを記憶する機能を有している車両とは、例えば、ドライバが下車する際に、同時にステアリングホイール２ｂが跳ね上がり、ドライバの下車を円滑に行えるようにする車両等のことである。このような車両ではドライバが設定したチルト角度θをステアリングコラムの位置情報として記憶しておき、ドライバが再度運転席に座ったときに、記憶しておいたステアリングコラムの位置情報とチルト角度θとの関係を示すマップに基づいて、ステアリングホイール２ｂが所望のチルト角度θに自動的に設定されるようになっている。
【００３６】
したがって、このチルト角度θと対応するステアリングコラムの位置情報を記憶している場所（チルト角度情報格納手段）から車内通信を用いてチルト角度θに関する情報（つまり、チルト角度θそのものを取得しても良いし、ステアリングコラムの位置情報を取得しても良い）を演算周期ごとに得ること、もしくは、得たチルト角度θに関する情報をＥＣＵ３に記憶させておくことで、そこから演算周期ごとにチルト角度θを得ることが可能となる。
【００３７】
このように、チルト角度θを記憶する機能を有している車両の場合には、チルト角度θの記憶している場所からチルト角度θが読み込まれる。なお、ＥＣＵ３のうち、このようにチルト角度θに関する情報を取得する部分が、チルト角度情報取得手段に相当する。
【００３８】
一方、チルト角度θを記憶する機能を有していない車両の場合、例えば、車内通信によって車輪速度センサの検出信号を得て、その検出信号から車両が停止中であるか否かを検出する。そして、車両が停止中であれば、上記したステップ１００で求められた前後方向加速度からチルト角度θの推定演算が行われ、その演算結果をＥＣＵ３内に記憶させておくことで、それ以降の演算周期では、ステップ１１０でチルト角度θが読み込めるようになっている。
【００３９】
具体的には、車両が水平路面で停車しているとした場合、前後加速度センサからはチルト角度θに応じた検出信号が出力されることになる。すなわち、前後加速度センサは、チルト角度θがゼロであった場合には、重力による影響を受けないため、検出信号は加速度がゼロに相当するものとなる。しかしながら、チルト角度θが所定角度であった場合には、そのチルト角度θに応じた重力を受けることになる。
【００４０】
例えば、図６に示されるように、水平方向がチルト角度θがゼロになる場合であるとすると、チルト角度θが所定角度θ１となった場合には前後加速度センサの検出信号が重力×ｓｉｎθ１の値に相当するものとなる。このため、チルト角度θ（所定角度θ１）を次式から求め、これをチルト角度θとしてＥＣＵ３に記憶させておくようにしている。
【００４１】
（数１）
チルト角度θ＝ｓｉｎ-1（前後方向加速度／重力）
続いて、ステップ１２０では、推定ロール角度の演算が行われる。推定ロール角度は、ステップ１００で求められた横方向加速度に基づいて演算される。例えば、推定ロール角度をＲＡとし、横方向加速度を横Ｇとすると、ＲＡは以下のように表される。なお、Ｋは車両の特性によって一義的に決まる定数であり、予めＥＣＵ３に記憶されている。具体的には、図７に示されるロール運動モデルのように、バネ上における車重Ｍ、ロール剛性ｋ、車輪間距離Ｔｒｅａｄ、車両重心高からロール中心までの距離ｈとし、車両にＧｙの横Ｇが発生したとした場合を想定して、これら各パラメータを考慮した値として定数Ｋが決められている。
【００４２】
（数２）
ＲＡ＝Ｋ×横Ｇ
さらに、ステップ１３０では、推定ロール角速度の演算が行われる。推定ロール角速度は、ステップ１２０で求められた推定ロール角度ＲＡの時間微分をフィルタリングすることによって求められ、推定ロール角速度をＲＲとすると次式のように表される。
【００４３】
（数３）
ＲＲ＝フィルタ（ｄＲＡ／ｄｔ）
なお、ここでいうフィルタとは、推定ロール角度ＲＡを時間微分するときにノイズが顕著となることから、それをＥＣＵ３がソフト的にフィルタリングするというものであり、最終的に得られる演算結果としてフィルタリング後の推定ロール角速度ＲＲが得られるというものである。
【００４４】
次に、ステップ１４０では、前後方向加速度補正演算が行われる。これは、演算周期毎に得られる前後方向加速度にチルト角度θの影響分が含まれていることから、これを補正するものである。具体的には、ステップ１１０で読み込まれたチルト角度θを用い、次式の補正を行うことでチルト角度θによる影響を排除している。
【００４５】
（数４）
Ｇｘ（補正値）＝Ｇｘ（センサ値）×ｃｏｓθ
同様に、ステップ１５０では、ヨーレートの補正演算が行われる。つまり、演算周期毎に得られるヨーレートγにチルト角度θの影響分が含まれていることから、これを補正する。具体的には、ステップ１１０で読み込まれたチルト角度θを用い、次式の補正を行うことでチルト角度θによる影響を排除している。
【００４６】
（数５）
γ（補正値）＝１／ｃｏｓθ・（γ（センサ値）−ＲＲ・ｓｉｎθ）
このようにして、チルト角度θの影響を排除した前後方向加速度Ｇｘおよびヨーレートγを求めることが可能となる。このようなチルト角度θの影響が排除された前後方向加速度Ｇｘおよびヨーレートγやステップ１００で読み込まれた横方向加速度Ｇｙおよび舵角に基づいてＥＳＣシステムによる制御を行うことで、的確に車両の安定化を図ることが可能となる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では、車両運動量センサ１ａや舵角センサ１ｂを含む車両用センサ装置１をステアリング操作機構２におけるチルト機構２ａの内部もしくはその近傍に設けた構成としている。つまり、舵角センサ１ｂだけでなく車両運動量センサ１ａも車両室内に設け、ＥＣＵ３のみがエンジンルーム内に備えられた構成としている。
【００４８】
このため、車両運動量センサ１ａの検出信号がエンジンルーム内の熱や振動の影響を受けることを少なくすることができる。また、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂとが共に車両室内に配置される構成とすることで、これらからの検出信号をＥＣＵ３に入力するための電気配線をひとまとめとすることができ、また、すべてのセンサを車両室内に搭載すればよくなることから、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図ることが可能となる。
【００４９】
そして、前後方向角速度Ｇｘとヨーレートγがチルト角度θから受ける影響を上述した各演算を行うことでロジック的に排除するようにしている。このため、車両運動量センサ１ａをチルト機構２ａの内部もしくはその近傍に設けることによって、前後方向角速度Ｇｘとヨーレートγがチルト角度θから影響を受けることになったとしても、その影響を排除したＥＳＣを実行することが可能となる。
【００５０】
このため、チルト角度θの影響のない物理量に基づいて、的確に車両の安定化を図ることが可能となる。
【００５１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、車両用センサ装置１をコンビスイッチ２ｃに配置する場合について説明したが、本実施形態では、それとは異なる場所に配置する場合について説明する。
【００５２】
図８は、本実施形態における車両用センサ装置１が取り付けられるパワーステアリング装置の模式図である。また、図９は、図８に示すパワーステアリング装置のうち車両用センサ装置１が取り付けられるラックの一部を示した断面図である。
【００５３】
図８に示すパワーステアリング装置１１は、ラックアシスト式のもので、ラックの往復運動をモータ回転によってアシストするラックアシスト機構１２を備えた構成とされている。
【００５４】
ラックアシスト機構１２は、ボールスクリュー１３と、アシストモータ１４、ラックシャフト１５を備えた構成とされ、ステアリングシャフト２ｄに接続されたピニオンシャフト１６が回動されると、それがラックシャフト１５を軸方向に移動させる力に変換され、アシストモータ１４がラックシャフト１５の回転に応じて回転してラックシャフト１５の回転をアシストする。このラックアシスト機構１２に備えられるトルクセンサが舵角センサ１ｂとして機能する。
【００５５】
図９に示されるように、ピニオンシャフト１６は、ピニオンハウジング１７内に挿入され、ベアリング１９ａ、１９ｂを介して、回動自在に支持されている。ピニオンシャフト１６は、入力軸１６ａと出力軸１６ｂから構成されており、出力軸１６ｂの先端側には、ピニオンギア１６ｃが設けられている。このピニオンギア１６ｃの歯部がラックシャフト１５の噛合部１５ａと噛合うことで、ピニオンシャフト１６が回動されたときにラックシャフト１５を軸方向に移動させる力に変換させる。
【００５６】
ピニオンシャフト１６の入力軸１６ａ及び出力軸１６ｂ内には、トーションバー２０が内装されており、両軸１６ａ、１６ｂは、トーションバー２０を介して一体回転可能に連結されている。トーションバー２０のうちピニオンシャフト１６における入力軸１６ａ側の端部は、入力軸１６ａに対してピン等で結合されており、トーションバー２０のうちピニオンシャフト１６における出力軸１６ｂ側の端部は、出力軸１６ｂに対してスプライン結合されている。また、このトーションバー２０は、入力軸１６ａと出力軸１６ｂが互いに相対回転した際に、捻り方向の弾性を発生させる。
【００５７】
そして、これら入力軸１６ａと出力軸１６ｂの外周側に、トルクセンサで構成される舵角センサ１ｂが設けられている。舵角センサ１ｂは、第１レゾルバ１ｂａおよび第２レゾルバ１ｂｂを備えて構成され、これら第１レゾルバ１ｂａおよび第２レゾルバ１ｂｂにて入力軸１６ａと出力軸１６ｂの回転角度を求めることで、トーションバー２０のねじれ角である相対回転角度差を求め、トーションバー２０の剛性に基づいて操舵トルクを求める。この操舵トルクが操舵角に応じた物理量となるため、トルクセンサが舵角センサ１ｂとして機能することになる。
【００５８】
また、ピニオンハウジング１７には、車両運動量センサ１ａも固定されている。そして、ピニオンハウジング１７における側面部には、第１レゾルバ１ｂａおよび第２レゾルバ１ｂｂとの電気的な接続を図るためのコネクタ１７ａと車両運動量センサ１ａとの電気的な接続を図るためのコネクタ１７ｂが備えられている。これらコネクタ１７ａ、１７ｂに対して、運動量センサ１ａとＥＣＵ３を結ぶための電気配線と舵角センサ１ｂとＥＣＵ３を結ぶための電気配線が１つにまとめられたケーブル２１のコネクタ２１ａを接続できるようになっている。
【００５９】
このように、本実施形態では、運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂによって構成される車両用センサ装置１を共にピニオンハウジング１７に備えている。このため、車両運動量センサ１ａと舵角センサ１ｂからの検出信号をＥＣＵ３に入力するための電気配線をひとまとめとすることができ、また、すべてのセンサを同じケース内に搭載すればよくなることから、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図ることが可能となる。
【００６０】
（他の実施形態）
上記実施形態では、チルト機構２ａの内部もしくはその近傍に車両用センサ装置１を配置するようにすることで、車両運動量センサ１ａがチルト角度θの影響を受ける場合に、その影響を排除するようにしている。しかしながら、チルト角度θの影響を元々受けないような形態として車両運動量センサ１ａを配置することも可能である。
【００６１】
例えば、チルト機構２ａのうちチルト調整によってチルト角度θが変わる部分（ステアリング側）ではなく、チルト角度θが不変な部分に車両運動量センサ１ａを配置しても構わない。ただし、この場合においても、エンジンルーム内の熱や振動の影響を受け難くし、さらに、配線構造の簡略化および搭載性の向上を図るためには、少なくとも車両運動量センサ１ａを車両室内に配置する必要がある。
【００６２】
また、図１０に示されるように、チルト調整によってチルト角度θが変わる部分側に配置されていたとしても、ステアリングシャフト２ｄに沿って延設したステー２ｈに取り付けられた取付台２ｉなどに車両運動量センサ１ａを配置しておき、チルト調整によってチルト角度θが調整されたとしても、その取付台２ｉに関しては搭載角度が不変で水平が保たれるようにしておけば、チルト角度θの影響を考慮する必要がなくなる。例えば、ステアリングホイール２ｂのチルト調整が行われている最中には、二輪自動車などにおいて用いられている出前機のように取付台２ｉが自由状態となって水平が維持され、チルト調整後にステアリングホイール２ｂがロックされるときに、取付台２ｉも共に固定されるような構造となっている。
【００６３】
また、上記実施形態では、車両運動量センサ１ａとして、前後方向加速度センサ、横方向加速度センサおよびヨーレートセンサを備えたものを例に挙げて説明したが、これらのうちの少なくとも１つを備えるような車両運動量センサ１ａを有する車両用センサ装置１に本発明を適用することが可能である。さらに、上下加速度センサ、ロールレートセンサ、ピッチレートセンサに関しても同様であり、これらのうちの少なくとも１つを供えるような車両運動量センサ１ａを有する車両用センサ装置１に本発明を適用することが可能である。
【００６４】
さらに、上記第２実施形態では、ラックアシスト式のパワーステアリング装置に対して車両用センサ装置１を備えたものを例に挙げて説明したが、この他の形式、すなわち、ピニオンアシスト式やコラムアシスト式のパワーステアリング装置に対しても本発明を適用することが可能である。ピニオンアシスト式やコラムアシスト式のパワーステアリング装置の場合でも、舵角センサ１ａとして機能するトルクセンサの配置場所は決まっているため、その場所に車両運動量センサ１ａを搭載することで、上記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用センサ装置１が取り付けられるステアリング操作機構２および車両用センサ装置１の検出信号が入力されるＥＳＣシステムのＥＣＵ３を示した図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面の模式図である。
【図３】チルト機構２ａによるステアリングホイール２ｂの傾斜角度調整を行った場合の模式図である。
【図４】（ａ）は、本実施形態の車両用センサ装置１における各センサとＥＣＵ３との配置関係、（ｂ）は、従来の各センサとＥＣＵ３との配置関係を示したブロック図である。
【図５】ＥＳＣシステムにおけるＥＣＵ３が実行するチルト補正処理のフローチャートである。
【図６】前後加速度センサの検出信号がチルト角度θによって受ける影響を示した図である。
【図７】車両に横加速度が発生した場合のロール運動モデルを示した模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態における車両用センサ装置１が取り付けられるステアリング操作機構２のラックの模式図である。
【図９】図８に示すパワーステアリング装置のうち車両用センサ装置１が取り付けられるラックの一部を示した断面図である。
【図１０】他の実施形態で示す車両用センサ装置１が取り付けられるステアリング操作機構２の模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…車両用センサ装置、１ａ…車両運動量センサ、１ｂ…舵角センサ、２…ステアリング操作機構、２ａ…チルト機構、２ｂ…ステアリングホイール、２ｃ…コンビスイッチ、２ｄ…ステアリングシャフト、２ｅ…ボルト、２ｆ…調整ロック、２ｇ…レバー、２ｈ…ステー、２ｉ…取付台、３…ＥＣＵ。
【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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