(57)【要約】【課題】荷重配分の影響を除去して、荷重を高精度に検出できるようにしたペダル荷重センサを提供する。【解決手段】ペダル踏力が加えられる荷重受けプレート１１と、荷重受けプレートの両端部に設けられた荷重入力部１２ａ、１２ｂに両端部を固着された起歪体１３と、起歪体の中央部を支持する支持部１４と、起歪体の表面に直線上に沿って配設され起歪体の歪によって圧縮応力と引張応力が作用される少なくとも４つの歪抵抗素子２１〜２４と、圧縮応力が作用される歪抵抗素子と引張応力が作用される歪抵抗素子とによって構成される第１および第２のブリッジ回路ＢＣ１、ＢＣ２と、これら第１および第２のブリッジ回路の出力を加算する第１の加算回路２８と、第１および第２のブリッジ回路の出力の差に応じて第１の加算回路の出力を荷重受けプレートに加えられた踏力に一致した値となるように補正する補正手段３５とを備えた。【選択図】図５
2011069714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダル踏力が加えられる荷重受けプレートと、該荷重受けプレートの両端部に設けられ
た荷重入力部に両端部を固着された起歪体と、該起歪体の中央部を支持する支持部と、前
記起歪体の表面に直線上に沿って前記起歪体の中央部を中心にして対称に配設され前記起
歪体の歪によって圧縮応力と引張応力が作用される少なくとも４つの歪抵抗素子と、圧縮
応力が作用される前記歪抵抗素子と引張応力が作用される前記歪抵抗素子とによって構成
される第１および第２のブリッジ回路と、これら第１および第２のブリッジ回路の出力を
加算する第１の加算回路と、前記第１および第２のブリッジ回路の出力の差に応じて前記
第１の加算回路の出力を前記荷重受けプレートに加えられた踏力に一致した値となるよう
に補正する補正手段とを備えたことを特徴とするペダル荷重センサ。
【請求項２】
ペダル踏力が加えられる荷重受けプレートと、該荷重受けプレートの中央部に設けられ
た荷重入力部と、支持部材の両端部に設けられた支持部に両端部を固着された起歪体と、
前記起歪体の表面に直線上に沿って前記起歪体の中央部を中心にして対称に配設され前記
起歪体の歪によって圧縮応力と引張応力が作用される少なくとも４つの歪抵抗素子と、圧
縮応力が作用される前記歪抵抗素子と引張応力が作用される前記歪抵抗素子とによって構
成される第１および第２のブリッジ回路と、これら第１および第２のブリッジ回路の出力
を加算する第１の加算回路と前記第１および第２のブリッジ回路の出力の差に応じて前記
第１の加算回路の出力を前記荷重受けプレートに加えられた踏力に一致した値となるよう
に補正する補正手段とを備えたことを特徴とするペダル荷重センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記補正手段を、前記第１および第２のブリッジ回
路の出力を減算する減算回路と、補正係数の調整により前記減算回路の出力を補正する第
１の補正回路と、該第１の補正回路の出力と前記第１の加算回路の出力を加算する第２の
加算回路とによって構成したことを特徴とするペダル荷重センサ。
【請求項４】
請求項３において、前記圧縮応力が作用される前記歪抵抗素子と前記引張応力が作用さ
れる前記歪抵抗素子との各間に各一対ずつ互いに逆方向に同じ角度だけ傾斜して配設され
た２組の捩れ検出用の歪抵抗素子と、これら２組の捩れ検出用の歪抵抗素子によって構成
される第３および第４のブリッジ回路と、これら第３および第４のブリッジ回路の出力を
補正係数の調整によって補正する第２の補正回路とを備え、前記第２の加算回路によって
、前記第１の加算回路の出力と前記第１の補正回路の出力と前記第２の補正回路の出力を
加算するように構成したことを特徴とするペダル荷重センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルに加えられた踏力を検出するペダル荷重センサに関するもの
である。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキペダルに加えられた踏力を、歪抵抗素子を貼り付けたセンサ基板（起歪体）の
歪によって検出するものとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、ブレーキペダルの裏面の略中央に一端が固着された押圧部
と、この押圧部の他端に表面の略中央が固着され、かつ第１の歪抵抗素子、第２の歪抵抗
素子、第３の歪抵抗素子および第４の歪抵抗素子を設けた起歪体と、この起歪体の裏面に
一端が固着された少なくとも２つの支持部と、この支持部の他端に固着されたブレーキア
ームとを備え、ブレーキペダルに加えられた踏力を押圧部を介して起歪体に加え、起歪体
の歪を歪抵抗素子によって検出するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１４０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のものによれば、ブレーキペダルに加えられた踏力を検出することが
できるが、同じ大きさの踏力でもブレーキペダルへの踏力のかかる位置がペダル上で変わ
ると、センサ基板へかかる荷重配分が変化することにより、検出された踏力に誤差が生じ
てしまう場合がある。すなわち、荷重センサが理想的に構成されていれば、荷重配分の影
響を除去できるが、実際には、起歪体の厚みが一定ではなかったり、歪抵抗素子が対称に
配置されていなかったりなどの影響により、荷重配分の影響を除去できずに検出踏力が変
化してしまい、ブレーキペダルに加えられた踏力を高精度に検出できない問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、荷重配分の影響を除
去して、荷重を高精度に検出できるようにしたペダル荷重センサを提供することを目的と
するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、ペダル踏力が加えられる荷
重受けプレートと、該荷重受けプレートの両端部に設けられた荷重入力部に両端部を固着
された起歪体と、該起歪体の中央部を支持する支持部と、前記起歪体の表面に直線上に沿
って前記起歪体の中央部を中心にして対称に配設され前記起歪体の歪によって圧縮応力と
引張応力が作用される少なくとも４つの歪抵抗素子と、圧縮応力が作用される前記歪抵抗
素子と引張応力が作用される前記歪抵抗素子とによって構成される第１および第２のブリ
ッジ回路と、これら第１および第２のブリッジ回路の出力を加算する第１の加算回路と、
前記第１および第２のブリッジ回路の出力の差に応じて前記第１の加算回路の出力を前記
荷重受けプレートに加えられた踏力に一致した値となるように補正する補正手段とを備え
たことである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、ペダル踏力が加えられる荷重受けプレートと、該荷重受
けプレートの中央部に設けられた荷重入力部と、支持部材の両端部に設けられた支持部に
両端部を固着された起歪体と、前記起歪体の表面に直線上に沿って前記起歪体の中央部を
中心にして対称に配設され前記起歪体の歪によって圧縮応力と引張応力が作用される少な
くとも４つの歪抵抗素子と、圧縮応力が作用される前記歪抵抗素子と引張応力が作用され
る前記歪抵抗素子とによって構成される第１および第２のブリッジ回路と、これら第１お
よび第２のブリッジ回路の出力を加算する第１の加算回路と前記第１および第２のブリッ
ジ回路の出力の差に応じて前記第１の加算回路の出力を前記荷重受けプレートに加えられ
た踏力に一致した値となるように補正する補正手段とを備えたことである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記補正手段を、前
記第１および第２のブリッジ回路の出力を減算する減算回路と、補正係数の調整により前
記減算回路の出力を補正する第１の補正回路と、該第１の補正回路の出力と前記第１の加
算回路の出力を加算する第２の加算回路とによって構成したことである。
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３において、前記圧縮応力が作用される前記歪抵
抗素子と前記引張応力が作用される前記歪抵抗素子との各間に各一対ずつ互いに逆方向に
同じ角度だけ傾斜して配設された２組の捩れ検出用の歪抵抗素子と、これら２組の捩れ検
出用の歪抵抗素子によって構成される第３および第４のブリッジ回路と、これら第３およ
び第４のブリッジ回路の出力を補正係数の調整によって補正する第２の補正回路とを備え
、前記第２の加算回路によって、前記第１の加算回路の出力と前記第１の補正回路の出力
と前記第２の補正回路の出力を加算するように構成したことである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した請求項１および請求項２に係る発明によれば、荷重受けプレート
に加えられたペダル踏力による起歪体の歪によって、圧縮応力が作用される歪抵抗素子と
引張応力が作用される歪抵抗素子とによって構成される第１および第２のブリッジ回路と
、これら第１および第２のブリッジ回路の出力を加算する第１の加算回路と、第１および
第２のブリッジ回路の出力の差に応じて前記第１の加算回路の出力を荷重受けプレートに
加えられた踏力に一致した値となるように補正する補正手段とを備えている。
【００１２】
これにより、仮に起歪体が一様な厚みに正確に製作されていなかったり、あるいは歪抵
抗素子が起歪体の中心に対して対称位置に正確に貼付されていなかったりしていても、補
正手段による補正処理によって、起歪体にかかる荷重配分の変化に係らず、荷重受けプレ
ートに加えられた踏力に一致した出力値を出力することができる。その結果、ペダル荷重
センサの製造上の誤差等の影響を除去することができ、荷重受けプレートに加えられた踏
力を高精度に検出することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、補正手段を、第１および第２のブリッジ回路の出力を減
算する減算回路と、補正係数の調整により減算回路の出力を補正する第１の補正回路と、
第１の補正回路の出力と第１の加算回路の出力を加算する第２の加算回路とによって構成
したので、第１の補正回路の補正係数の調整によって、起歪体にかかる荷重配分の変化に
係らず、第２の加算回路より荷重受けプレートに加えられた踏力に一致した出力値を出力
することができ、荷重受けプレートに加えられた踏力を高精度に検出することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、圧縮応力が作用される歪抵抗素子と引張応力が作用され
る歪抵抗素子との各間に各一対ずつ互いに逆方向に同じ角度だけ傾斜して配設された２組
の捩れ検出用の歪抵抗素子と、これら２組の捩れ検出用の歪抵抗素子によって構成される
第３および第４のブリッジ回路と、これら第３および第４のブリッジ回路の出力を補正係
数の調整によって補正する第２の補正回路とを備え、第２の加算回路によって、第１の補
正回路の出力と第２の補正回路の出力と第１の加算回路の出力を加算する構成となってい
る。
【００１５】
これにより、踏力のかかる位置が荷重受けプレート上で変わって起歪体に捩れが生じて
も、第２の補正回路の補正係数の調整によって、起歪体の捩れの影響を除去して、荷重受
けプレートに加えた踏力を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すペダル荷重センサの外観図である。
【図２】ペダル荷重センサの側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って矢視した起歪体の平面図である。
【図４】図２の作動状態図である。
【図５】第１の実施の形態におけるペダル荷重センサの検出回路図である。
【図６】減算回路の出力を示す線図である。
【図７】第１の実施の形態の変形例を示す起歪体の平面図である。
【図８】第１の実施の形態の変形例におけるペダル荷重センサの検出回路図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示す起歪体の平面図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるペダル荷重センサのブロック図である。
【図１１】起歪体の捩れ状態を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態を示すペダル荷重センサの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態
におけるペダル荷重センサ１０の斜視図を示し、図２はペダル荷重センサ１０の側面図を
示し、図３はペダル荷重センサ１０の起歪体の平面図を示す。
【００１８】
ペダル荷重センサ１０は、図示してないが、ブレーキペダルの踏面やブレーキペダルと
マスターシリンダとの間などに配置され、ブレーキペダルに加えられた踏力をマスターシ
リンダに伝達すると同時に踏力の大きさを検出するものである。ペダル荷重センサ１０は
、図１、図２および図３に示すように、踏力が加えられる長方形状の荷重受けプレート（
ペダル部）１１と、この荷重受けプレート１１の長手方向（Ｘ軸方向）の両端部に設けら
れた一対の荷重入力部１２ａ、１２ｂと、これら一対の荷重入力部１２ａ、１２ｂに跨っ
て設けられた長方形状の起歪体１３を備えている。一対の荷重入力部１２ａ、１２ｂは、
Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延在され、その上端に荷重受けプレート１１のＸ軸方向の
両端部の裏面が固着されている。一対の荷重入力部１２ａ、１２ｂの下端には、起歪体１
３のＸ軸方向の両端部の表面が固着されている。起歪体１３のＸ軸方向の中央部の裏面に
は、支持部１４が固着され、この支持部１４はＸ軸方向と直交するＹ軸方向に延在されて
いる。なお、支持部１４は、ブレーキペダルの踏面の支持部やマスターシリンダの入力部
などに連結される。
【００１９】
起歪体１３は、一様な肉厚のプレートから構成されており、荷重受けプレート１１に踏
力が加えられると、起歪体１３が図４に示すように湾曲（変形）され、後述する起歪体１
３に貼付された歪抵抗素子の歪によって抵抗値が変化し、これにより、荷重受けプレート
１１に加えられた踏力を検出できるようになっている。
【００２０】
起歪体１３の表面には、図３に示すように、４つの歪抵抗素子２１、２２、２３、２４
が貼付されている。４つの歪抵抗素子２１〜２４は、起歪体１３のＸ軸方向と直交するＹ
軸方向の中心線Ｌ１上に所定の間隔を有して一直線上に配列されている。すなわち、第１
および第２の歪抵抗素子２１、２２は、一方の荷重入力部１２ａと支持部１４との間に間
隔を有して配列され、第３および第４の歪抵抗素子２３、２４は、他方の荷重入力部１２
ｂと支持部１４との間に間隔を有して配列されている。これら左右２つずつの歪抵抗素子
２１、２２と歪抵抗素子２３、２４は、支持部１４（起歪体１３のＸ軸方向の中心）に対
して対称に配列されている。
【００２１】
これによって、荷重受けプレート１１に加えられた踏力によって、起歪体１３が図４に
示すように変形されると、一対の荷重入力部１２ａ、１２ｂ側（両端側）の２つの歪抵抗
素子２１、２４に圧縮応力が作用され、中央側の２つの歪抵抗素子２２、２３に引張応力
が作用される。
【００２２】
４つの歪抵抗素子２１〜２４によって、図５に示すように、第１および第２の２つのブ
リッジ（ハーフブリッジ）回路ＢＣ１、ＢＣ２が構成され、これら第１および第２のブリ
ッジ回路ＢＣ１、ＢＣ２により、起歪体１３のＸ軸方向の両側（左右）の歪を独立して検
出できるようになっている。第１のブリッジ回路ＢＣ１を構成する第１の歪抵抗素子２１
の一端は、電源端子２５に接続され、第２の歪抵抗素子２２の一端は、ＧＮＤ端子２６に
接続されている。第１および第２の歪抵抗素子２１，２２の各他端は互いに接続され、第
１の増幅器２７を介して第１の加算回路２８の一方の入力端子に接続されている。
【００２３】
同様にして、第２のブリッジ回路ＢＣ２を構成する第３の歪抵抗素子２３の一端は、電
源端子２５に接続され、第４の歪抵抗素子２４の一端は、ＧＮＤ端子２６に接続されてい
る。第３および第４の歪抵抗素子２３，２４の各他端は互いに接続され、第２の増幅器２
９を介して第１の加算回路２８の他方の入力端子に接続されている。第１の加算回路２８
は、第１および第２の増幅器２７、２９の出力を加算し、その加算出力は第２の加算回路
３０の一方の入力端子に入力されるようになっている。
【００２４】
従って、荷重受けプレート１１に踏力が加えられると、荷重受けプレート１１への踏力
のかかるＸ軸方向位置に応じて、起歪体１３の左側と右側の左右の荷重配分に応じた歪が
それぞれ発生し、これら歪に応じて歪抵抗素子２１〜２４の抵抗値が増減変化する。これ
ら歪抵抗素子２１〜２４の抵抗値の変化により、第１および第２のブリッジ回路ＢＣ１、
ＢＣ２より、起歪体１３の左右の歪に応じた出力電圧がそれぞれ出力され、これら出力電
圧が第１の加算回路２８によって加算される。従って、第１の加算回路２８より、荷重受
けプレート１１に加えられた踏力に応じた出力値（出力電圧）ＯＡが出力されることにな
る。
【００２５】
一方、第１のブリッジ回路ＢＣ１（第１の増幅器２７）の出力は、減算回路３１の一方
の入力端子に入力され、第２のブリッジ回路ＢＣ２（第２の増幅器２９）の出力は、減算
回路３１の他方の入力端子に入力される。これによって、第１および第２のブリッジ回路
ＢＣ１、ＢＣ２よりそれぞれ出力された出力電圧が減算回路３１で減算され、減算回路３
１より起歪体１３に加えられた左右の荷重差、すなわち、左右の荷重の偏り度に応じた出
力電圧が出力される。減算回路３１の出力は第１の補正回路３２に入力され、この第１の
補正回路３２より左右の荷重の偏り度に応じた補正値Ｏｋｈが出力される。第１の補正回
路３２の出力Ｏｋｈは、第２の加算回路３０の他方の入力端子に入力され、第２の加算回
路３０によって、第1の加算回路２８の出力ＯＡと第１の補正回路３２の出力Ｏｋｈが加
算される。これによって、第１の加算回路２８の出力が補正され、第２の加算回路３０よ
り、荷重受けプレート１１に加えられた踏力に略一致した（応じた）出力値ＯＢが出力さ
れる。なお、第１の補正回路３２の内容については後述する。
【００２６】
ここで、仮に、起歪体１３が一様な厚みに正確に製作され、かつ４つの歪抵抗素子２１
〜２４が起歪体１３のＸ軸方向の中心位置に対して対称の位置に正確に貼付されていれば
、踏力が加えられる荷重受けプレート１１のＸ軸上の位置によって、左右の荷重の偏り度
（荷重配分）が変化しても、起歪体１３のＸ軸方向の両側（左右）には、偏り度に応じた
歪が発生し、第1の加算回路２８より出力される出力値ＯＡ、すなわち、起歪体１３の左
右に加えられた荷重の和は、荷重受けプレート１１に加えられた踏力に一致した値となる
。
【００２７】
しかしながら、起歪体１３を一様な厚みに正確に製作することが技術的に難しく、また
、歪抵抗素子２１〜２４においても、位置誤差が避けられないことから、このような製造
および組付上の誤差によって、往々にして、第1の加算回路２８より出力される出力値Ｏ
Ａは、荷重受けプレート１１に加えられた踏力に一致せず、踏力が加えられる荷重受けプ
レート１１上のＸ軸上の位置によって変化する場合がある。
【００２８】
そこで、ペダル荷重センサ１０を製造する毎に、当該ペダル荷重センサ１０の荷重受け
プレート１１のＸ軸上の位置に、一定の荷重（踏力）を印加する試験を行い、荷重受けプ
レート１１に加えた踏力に略一致した出力値ＯＢが第２の加算回路３０より出力されるよ
うに補正（校正）処理が実行される。かかる補正処理は、第１の補正回路３２の補正係数
ｋｈを調整することにより行われる。
【００２９】
すなわち、荷重受けプレート１１に印加するＸ軸上の位置によって、減算回路３１より
、図６に示すような荷重配分に応じた出力電圧が出力されるが、かかる出力電圧はペダル
荷重センサ１０の製作誤差等によって、図６の２点鎖線に示すように変動する。従って、
上記した荷重試験によって、第２の加算回路３０より荷重受けプレート１１に加えた踏力
に一致した出力値ＯＢが得られなかった場合には、その誤差分を第２の加算回路３０に加
算する補正値として生成すべく、第１の補正回路３２の補正係数ｋｈを調整し、第１の補
正回路３２より出力値ＯＢの誤差分に応じた出力Ｏｋｈを得られるようにしている。
【００３０】
上記した減算回路３１と第１の補正回路３２と第２の加算回路３０によって、第１の加
算回路２８の出力を荷重受けプレート１１に加えられた踏力に略一致した値となるように
補正する補正手段３５を構成している。
【００３１】
なお、荷重試験によって、第２の加算回路３０より荷重受けプレート１１に加えた踏力
に一致した出力値ＯＢが得られた場合には、ペダル荷重センサ１０が正常に製造されたも
のとして、第１の補正回路３２の補正係数ｋｈを０とする。従って、減算回路３１より荷
重配分に応じた出力電圧が出力されても、第１の補正回路３２の出力（補正値）は０とな
り、第２の加算回路３０より第１の加算回路２８の出力値がそのまま出力される。
【００３２】
このようにして、第１の補正回路３２の補正係数ｋｈが所定の値に調整されることによ
り、減算回路３１の出力に第１の補正回路３２の補正係数ｋｈが乗算されて減算回路３１
の出力が補正され、第１の加算回路２８の出力ＯＡと第１の補正回路３２の出力Ｏｋｈを
加算する第２の加算回路３０より、荷重受けプレート１１に加えた踏力に略一致した出力
値ＯＢが出力され、ペダル荷重センサ１０の製造上の誤差等の影響が除去される。
【００３３】
この際、荷重受けプレート１１に加えられる踏力の大きさに応じて、減算回路３１の出
力も比例的に大きくなるので、荷重受けプレート１１に加えられる踏力の大きさに係わら
ず、第２の加算回路３０の出力ＯＢによって、荷重受けプレート１１に加えられる踏力を
常に正確に検出できるようになる。
【００３４】
このように、上記した第１の実施の形態によれば、第１の補正回路３２の補正係数ｋｈ
の調整によって、起歪体１３にかかる荷重配分の変化に係らず、第２の加算回路３０より
荷重受けプレート１１に加えられた踏力に略一致した出力値を出力することができる。そ
の結果、ペダル荷重センサ１０の製造上の誤差等の影響を除去することができ、荷重受け
プレート１１に加えられた踏力を高精度に検出することができるようになる。
【００３５】
図７および図８は、本発明の第１の実施の形態の変形例を示すもので、第１ないし第４
の歪抵抗素子２１〜２４をそれぞれ２枚ずつで構成（２１ａ、２１ｂ〜２４ａ、２４ｂ）
し、これら合計８個の歪抵抗素子２１ａ、２１ｂ〜２４ａ、２４ｂによって第１および第
２の２つのフルブリッジ回路ＢＣ１ａ、ＢＣ２ａを構成し、これら２つのブリッジ回路Ｂ
Ｃ１ａ、ＢＣ２ａによって、起歪体１３のＸ軸方向の両側（左右）の歪を２倍の感度で独
立して検出できるようにしたものである。
【００３６】
すなわち、図７に示すように、８個の歪抵抗素子２１ａ、２１ｂ〜２４ａ、２４ｂは、
起歪体１３のＸ軸方向と直交するＹ軸方向の中心線Ｌ１を挟んでその両側にそれぞれ２枚
ずつ設けられている。これら４組の歪抵抗素子２１ａ、２１ｂ〜２４ａ、２４ｂは、起歪
体１３のＸ軸方向に沿って左右対称に配列されている。
【００３７】
そして、図８に示すように、第１および第２の歪抵抗素子２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２
２ｂの４つの歪抵抗素子によって、第１のフルブリッジ回路ＢＣ１ａを構成し、同様に、
第３および第４の歪抵抗素子２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの４つの歪抵抗素子によっ
て、第２のフルブリッジ回路ＢＣ２ａを構成している。これら第１および第２のフルブリ
ッジ回路ＢＣ１ａ、ＢＣ２ａによって、第１の実施の形態で述べたハーフブリッジ回路Ｂ
Ｃ１、ＢＣ２のものに比して、２倍の検出感度で荷重受けプレート１１に加えられた踏力
を検出できるようになる。なお、その他の構成については、第１の実施の形態で述べた構
成と同じであるため、説明を省略する。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態を図９および図１０に基づいて説明する。第２の実施
の形態においては、起歪体１３の捩れの影響による検出誤差をも除去できるようにしたも
のである。なお、以下においては、第１の実施の形態と異なる構成について説明し、第１
の実施の形態と同一の構成部分については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
すなわち、荷重受けプレート１１に加えられる踏力によって、起歪体１３は、単純にＸ
軸上で変形するだけでなく、例えば、図１に示すように、荷重受けプレート１１のＸ軸方
向の中央位置で、かつＹ軸方向の中心より離れた部位に踏力Ｆが加えられた場合には、図
１１に示すように、起歪体１３がＹ軸方向にも変形して捩れを生じ、この捩れの影響によ
って荷重受けプレート１１に加えられる踏力を正確に検出できなくなる。
【００４０】
そこで、第２の実施の形態においては、図９に示すように、第１の歪抵抗素子２１と第
２の歪抵抗素子２２との間、および第３の歪抵抗素子２３と第４の歪抵抗素子２４との間
に、それぞれ一対の捩れ検出用の歪抵抗素子４１、４２および４３、４４を追加して設け
たものである。これら捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４は、Ｙ軸方向に対して＋４５度
および−４５度傾いた方向の歪（捩れ）を検出できるように起歪体１３に配置されている
。すなわち、各一対の捩れ検出用の歪抵抗素子４１、４２および４３、４４は、起歪体１
３のＹ軸方向に対して４５度逆方向に傾斜して起歪体１３に貼付されている。
【００４１】
そして、図１０に示すように、第１の歪抵抗素子２１と第２の歪抵抗素子２２との間に
配設された一対の捩れ検出用の歪抵抗素子４１、４２の一方の一端は、電源端子２５に接
続され、他方の一端は、ＧＮＤ端子２６に接続され、歪抵抗素子４１、４２の各他端は互
いに接続されて、第３のブリッジ回路ＢＣ３を構成している。そして、第３のブリッジ回
路ＢＣ３の出力は、第３の増幅器４５を介して第３の加算回路４６の一方の入力端子に入
力されるようになっている。
【００４２】
同様に、第３の歪抵抗素子２３と第４の歪抵抗素子２４との間に配設された一対の捩れ
検出用の歪抵抗素子４３、４４の一方の一端は、電源端子２５に接続され、他方の一端は
、ＧＮＤ端子２６に接続され、歪抵抗素子４３、４４の各他端は互いに接続されて、第４
のブリッジ回路ＢＣ４を構成している。そして、第４のブリッジ回路ＢＣ４の出力は、第
４の増幅器４７を介して第３の加算回路４６の他方の入力端子に入力されるようになって
いる。
【００４３】
これにより、第３の加算回路４６によって、第３のブリッジ回路ＢＣ３からの出力と第
４のブリッジ回路ＢＣ４からの出力とが加算される。この際、起歪体１３にＹ軸方向の捩
れが発生している場合には、捩れ検出用の歪抵抗素子４１と４２、４３と４４の一方に引
張応力が発生し、他方に圧縮応力が発生し、歪抵抗素子４１と４２、４３と４４の抵抗値
がそれぞれ逆の方向に変化するため、第３の加算回路４６より、第３のブリッジ回路ＢＣ
３と第４のブリッジ回路ＢＣ４の各出力の差に応じた出力電圧が出力される。
【００４４】
第３の加算回路４６の出力は、第２の補正回路４８に入力され、この第２の補正回路４
８の出力Ｏｋｐは、第１の実施の形態で述べた第２の加算回路３０の入力端子に入力され
るようになっている。これによって、第２の加算回路３０の出力ＯＢは、第１の加算回路
２８の出力ＯＡと、第１の補正回路３２の出力Ｏｋｈと、第２の補正回路４８の出力Ｏｋ
ｐとの総和となる。
【００４５】
第２の補正回路４８は、ペダル荷重センサ１０を製造する毎に、荷重受けプレート１１
に加えられた踏力によって起歪体１３に捩れが発生した場合でも、加えられた踏力に略一
致した出力が第２の加算回路３０より得られるように、第２の補正回路４８の補正係数ｋ
ｐを調整すべく補正処理が実行される。すなわち、荷重受けプレート１１にかかる踏力の
位置によって、起歪体１３にＹ軸方向の中心線Ｌ１からずれた位置に荷重が印加された場
合には、起歪体１３に捩れが発生し、捩れ検出用の歪抵抗素子４１、４２と４３、４４の
各一方に引張応力が発生し、他方に圧縮応力が発生し、歪抵抗素子４１〜４４の抵抗値が
それぞれ逆の方向に変化する。この場合、歪、すなわち、抵抗値の変化量（ブリッジ回路
ＢＣ３、ＢＣ４の中点電位の変化量）は起歪体１３に発生したモーメントに比例するが、
モーメントは、起歪体１３に加えられた荷重とＹ軸方向の中心線Ｌ１からのずれ量の積と
なるため、捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４の出力変化により、Ｙ軸方向における荷重
の偏り度合いを求めることができる。
【００４６】
従って、例えば、図１に示すように、荷重受けプレート１１のＸ軸方向の中央位置で、
かつＹ軸方向の中心より離れた部位に踏力Ｆが加えられると、起歪体１３が図１１に示す
ように捩れ、この捩れに応じて捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４の抵抗値が変化し、起
歪体１３の捩れに応じた出力電圧が第３の加算回路４６より出力される。そこで、Ｙ軸方
向における荷重の偏り度合いに応じて、第２の補正回路４８の補正係数ｋｐを調整するこ
とにより、第３の加算回路４６の出力に第２の補正回路４８の補正係数ｋｐが乗算されて
第３の加算回路４６の出力が補正される。これにより、第１の加算回路２８の出力ＯＡと
第１の補正回路３２の出力Ｏｋｈと第２の補正回路４８の出力Ｏｋｐを加算する第２の加
算回路３０より、荷重受けプレート１１に加えた踏力に略一致した出力値ＯＢが出力され
るようになり、起歪体１３の捩れの影響による検出誤差を除去できる。
【００４７】
これに対して、起歪体１３にＹ軸方向の中心付近に荷重が印加された場合は、起歪体１
３に捩れが生じないので、捩れ検出用の歪抵抗素子４１、４２と４３、４４はともに同じ
抵抗値変化を示すことになり、ブリッジ回路ＢＣ３、ＢＣ４の中点電位は変化しない。従
って、第３の加算回路４６の出力は０となり、歪検出用の歪抵抗素子２１〜２４の抵抗値
の変化に応じた出力電圧のみが第２の加算回路３０より出力されるようになる。
【００４８】
上記した第２の実施の形態によれば、踏力のかかる位置が荷重受けプレート１１上で変
わって起歪体１３に捩れが生じても、第２の補正回路４８の補正係数ｋｐの調整によって
、起歪体１３の捩れの影響を除去でき、第２の加算回路３０より荷重受けプレート１１に
加えられた踏力に略一致した出力値ＯＢを出力することができる。
【００４９】
なお、捩れ検出用の４つの歪抵抗素子４１〜４４によって、フルブリッジ回路を構成す
ることもでき、この場合には、フルブリッジ回路の出力を増幅器を介して第２の補正回路
４８に直接入力することができ、第３の加算回路４６を省略することができる。
【００５０】
図１２は本発明の第３の実施の形態を示すもので、第１および第２の実施の形態におい
ては、起歪体１３がＸ軸方向の中央部1点で支持されてその両側２点に荷重が入力される
構成としたのに対して、起歪体１３が両側２点で支持されてその中間部に荷重が入力され
る構成としたものである。
【００５１】
すなわち、図１２に示すように、長方形状の支持部材１１４のＸ軸方向の両端部に設け
られた支持部１１４ａ、１１４ｂに、長方形状の起歪体１１３の両端部が固着されている
。起歪体１１３上には、起歪体１１３のＸ軸方向の中央部を押圧する荷重入力部１１２を
備えた荷重受けプレート１１１が設けられている。荷重入力部１１２は起歪体１１３のＹ
軸方向に沿って延在され、荷重受けプレート１１１に踏力が加えられると、荷重入力部１
１２のＹ軸方向の全幅で起歪体１１３のＸ軸方向の中央部が押圧される。このような構造
においても、第１の実施の形態で述べたと同様に、踏力が加えられる荷重受けプレート１
１のＸ軸上の位置によって、起歪体１３の左右に加えられる荷重配分が変化する。
【００５２】
起歪体１１３の裏面には、４つの歪検出用の歪抵抗素子２１〜２４が、起歪体１１３の
Ｘ軸方向に沿って所定の間隔を有して一直線上に配列され、これら歪抵抗素子２１と２２
の間、および２３と２４の間に、捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４が、起歪体１１３の
Ｙ軸方向に対して同じ角度だけ逆方向に傾斜して起歪体１１３に貼付されている。なお、
歪み検出用の歪抵抗素子２１〜２４および捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４は、第２の
実施の形態で述べたと同様に、ブリッジ回路に結線され、図１０に示す検出回路によって
処理される。
【００５３】
上記した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態および第２の実施の形態で述べ
たと同様な作用効果が奏せられる。勿論、第３の実施の形態においても、第１の実施の形
態で述べたように、捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４を用いずに、歪検出用の歪抵抗素
子２１〜２４のみによって、ペダル荷重センサ１０を構成することができる。
【００５４】
上記した実施の形態においては、捩れ検出用の歪抵抗素子４１〜４４を、起歪体１３の
Ｙ軸方向に対して４５度逆方向に傾斜して配置した例について述べたが、必ずしも４５度
に限定されるものではなく、同じ角度だけ逆方向に傾斜して配置すればよい。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の
変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係るペダル荷重センサは、ブレーキペダルに加えられた踏力を検出するものに
用いるのに適している。
【符号の説明】
【００５７】
１０…ペダル荷重センサ、１１、１１１…荷重受けプレート、１２ａ、１２ｂ、１２…
荷重入力部、１３、１１３…起歪体、１４、１１４ａ、１１４ｂ…支持部、２１〜２４…
歪検出用歪抵抗素子、２８…第１の加算回路、３０…第２の加算回路、３１…減算回路、
３２…第１の補正回路、３５…補正手段、４１〜４４…捩れ検出用歪抵抗素子、４６…第
３の加算回路、４８…第２の補正回路。
【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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