(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を使用する事により、少ないセンサ数で、車両の走行状態を表す物理量を複数算出できる構造を実現する。【解決手段】上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３として、２軸方向の加速度を検出自在なものを使用し、これら各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を、車両１５を構成する各車輪１６、１６毎に設置する。この場合に、これら各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３の２軸方向を、上記車両１５の前後方向及び左右方向にそれぞれ一致させる。これにより、演算器１４は、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３の出力信号のうちのＤＣ成分から、車両の走行状態を表す前後方向加速度及び横方向加速度、更には車両の速度、旋回走行時に於ける遠心力等の物理量を算出できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の何れか１個所以上に支持された状態で、この車両の所定方向に関する加速度を検出するＭＥＭＳ加速度センサと、このＭＥＭＳ加速度センサの出力信号のうちのＤＣ成分に基づいて、上記車両の走行状態を表す物理量を算出する演算器とを備えた事を特徴とする、車両用物理量測定装置。
【請求項２】
ＭＥＭＳ加速度センサは、少なくとも車両の前後方向及び上下方向の加速度を検出する、請求項１に記載した車両用物理量測定装置。
【請求項３】
ＭＥＭＳ加速度センサは、車体側に設置された演算器内に内蔵されている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した車両用物理量測定装置。
【請求項４】
ＭＥＭＳ加速度センサは、懸架装置に対し車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニット部分に支持されている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した車両用物理量測定装置。
【請求項５】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に設けられた複数個の転動体と、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない静止側部材の一部に、直接又は他の部材を介して支持されて、この静止側部材で発生する振動を検出する振動センサと、車両の走行状態を表す物理量を測定する車両用物理量測定装置と、この車両用物理量測定装置により測定された車両の走行状態を表す物理量と上記振動センサの出力信号とに基づいて、車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットの異常の有無を判定する判定器とを備え、上記車両用物理量測定装置が、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載された車両用物理量測定装置である、転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【請求項６】
判定器には、車両の走行状態を表す物理量に基づいて、この車両の走行状態が所定の走行条件を満たすか否かを判別する走行状態判別手段が備えられており、上記判定器は、この走行状態判別手段が、上記所定の走行条件を満たすと判別した場合にのみ、転がり軸受ユニットの異常の有無を判定する事を特徴とする、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【請求項７】
振動センサは、請求項４に記載した車両用物理量測定装置を構成するＭＥＭＳ加速度センサである事を特徴とする、請求項５〜６のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象となる車両用物理量測定装置及び転がり軸受ユニットの異常検出装置のうち、車両用物理量測定装置は、例えば車両の走行安定性を確保する為のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等の車両用走行安定化装置に利用される、車両の走行状態を表す物理量（速度、加速度、遠心力等）の測定に利用する。又、本発明の対象となる転がり軸受ユニットの異常検出装置は、自動車、鉄道車両等の車輪を支持する為の転がり軸受ユニットの異常検出に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持する為に、転がり軸受ユニットを使用する。この様な転がり軸受ユニットは、長期間に亙る使用により、或いは脱輪や路肩への乗り上げ等で、設計値を大きく越える荷重が加わる事により、転がり接触面に剥離、圧痕等の欠陥（損傷、異常）が発生し、車輪を円滑に回転支持する事ができなくなる場合がある。この様な欠陥が発生した場合、直ちに車両の運行が不能になる事はないが、そのまま放置した場合には、走行不能になり、修理工場まで自走する事ができなくなる可能性がある。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、例えば特許文献１〜２等には、転がり軸受ユニットで生じた欠陥を、加速度センサ（特許請求の範囲に記載した振動センサに相当する）を利用して検知する構造が開示されている。図７は、上記特許文献１に記載された、従来構造の転がり軸受ユニットの異常検出装置を示している。車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニット１は、静止側部材である外輪２と、この外輪２の内径側に回転自在に支持された、回転側部材であるハブ３とから成る。このハブ３は、車輪を固定する為の回転側フランジ４をその外端部に有するハブ本体５と、このハブ本体５の内端部に外嵌されたナット６により抑え付けられた内輪７とを備える。そして、上記外輪２の内周面に形成した複列の外輪軌道８ａ、８ｂと、上記ハブ３の外周面に形成した複列の内輪軌道９ａ、９ｂとの間に、それぞれ複数個ずつの転動体１０、１０を配置して、上記外輪２の内径側で上記ハブ３を回転自在としている。
【０００４】
又、上記外輪２の内端部に嵌合固定されたカバー１１内に、加速度センサ１２を支持固定している。そして、この加速度センサ１２は、運転時に上記転がり軸受ユニット１（を構成する外輪２）で発生する振動を検出する。上記加速度センサ１２の出力信号は、車体側に設けた図示しない判定器に入力し、この判定器内で、この加速度センサ１２の出力信号と、予めこの判定器内に入力された閾値とを対比する事により、上記転がり軸受ユニット１の異常の有無を判定する。そして、異常があると判定した場合には、警告灯を点灯する等して、転がり軸受ユニットに異常が発生した事を運転者に知らせる。この様に、上記特許文献１に記載された構造によれば、運転者は、車両が走行不能になる以前に、上記転がり軸受ユニット１に欠陥が生じた事を知る事ができて、この車両を修理工場まで自走させる事が可能になる。
【０００５】
更に、前記特許文献２には、加速度センサからの出力信号だけでなく、転がり軸受ユニットの回転速度を利用して、この転がり軸受ユニットの異常検出を行なう構造が開示されている。上記特許文献２に記載された構造の場合には、転がり軸受ユニットの回転速度の変化に合わせて、上記加速度センサの出力信号と対比すべき閾値を順次変更できる為、欠陥の早期発見、更には、異常検出の信頼性向上を図れる。
【０００６】
但し、上記特許文献２に記載された構造の場合にも、信頼性の更なる向上の為には、未だ改良の予知がある。即ち、転がり軸受ユニット部分で発生する振動は、上記特許文献２に記載された様な、転がり軸受ユニットの回転速度以外にも、車両の走行状態に於ける、加速度、姿勢、横力、遠心力等の影響を受ける。この為、転がり軸受ユニットの異常検出装置の更なる信頼性の向上を図る為には、車両の走行状態を考慮する必要がある。
【０００７】
一方、自動車の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更にはビークルスタビリティコントロールシステム（ＶＳＣ）等の車両の走行安定化装置が使用されている。そして、この様な各種の走行安定化装置を制御する為に、上述の様な車輪の回転速度、加速度、ヨーレート等の、車両の走行状態を表す各種の物理量が利用されている。従って、従来から各種装置に利用されている物理量を利用（共用）する事ができれば、上述した、転がり軸受ユニットの異常検出装置の信頼性の向上を図る事ができる。
【０００８】
ところが、上記各種の物理量は、従来から、車両に設置された多数のセンサ（速度センサ、前後方向加速度センサ、横方向加速度センサ、ヨーレートセンサ等）の出力信号に基づいて算出されている。この為、例えば１つの演算器を用いて、複数の物理量を算出する為には、種類の異なる複数のセンサからの出力信号に、それぞれ異なる演算処理を施す必要がある。この為、演算処理が複雑になり、演算処理時間が長くなる可能性がある。この様に演算処理時間が長くなる事は、演算処理により得られた物理量を、ＡＢＳ等の走行安定化装置に利用する場合は勿論、転がり軸受ユニットの異常検出に利用する場合にも不利になる。上述の様に、センサが多数必要になっていた原因の一つに、物理量の測定に用いるセンサの多くが、それぞれ１つの物理量を得る為だけに使用されていた事が挙げられる。この様な事情に鑑みると、上述の様な不都合を解消する為には、複数のセンサの役割を担える（複数の物理量の測定に利用できる）センサの存在が必要になる。
【０００９】
ここで注目すべき技術に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System ：微小電気機械システム）がある。ＭＥＭＳとは、機械的な機能と電気的な機能との両者を併せ持つ、極めて小型の装置を言い、ＬＳＩの様な半導体製造プロセスや、その他の超微細加工プロセスを利用して作製される。そして、このＭＥＭＳの利用態様の１つに、非特許文献１等に記載される様な、ＭＥＭＳ加速度センサがある。このＭＥＭＳ加速度センサは、従来から一般に使用されている加速度センサに比べて、以下の様な優れた特性を有する。
【００１０】
即ち、従来から一般的に使用されている加速度センサ（圧電体型、サーボ型、歪みゲージ型等の加速度センサ）には、計測レンジが狭い、検出精度が低いと言った制限が多くある。例えば、サーボ型加速度センサは、ＤＣ（直流）成分〜１００Ｈｚ程度の周波数成分であれば高精度に検出する事ができるが、これ以外の周波数成分を高精度に検出する事はできない。これに対し、圧電セラミック等を利用した圧電体型加速度センサは、高域周波数の検出に適しており、１０ｋＨｚを越える様な周波数成分を検出する事もできるが、低域周波数の検出には適さず、ＤＣ成分を検出する事はできない。又、従来から多数軸（２軸或いは３軸）対応の加速度センサが知られているが、この様な加速度センサの場合には、その大きさが問題となると共に、やはり計測レンジ、方向性、感度等による制限がある。この様な従来からの加速度センサに対し、上記ＭＥＭＳ加速度センサは、計測レンジがＤＣ成分〜数ｋＨｚと非常に広く、方向性及び感度も高い。更に、多数軸（２軸或いは３軸）対応とした場合にも、非常に小型にできる。又、上記ＭＥＭＳ加速度センサは、出力回路を一体としたＩＣパッケージとして使用できる為、無線装置と組み合わせる事が容易になる。従って、この様な優れた特性を有するＭＥＭＳ加速度センサを利用すれば、複数の加速度センサとしての役割を担う事が可能になる。
【００１１】
上述の様なＭＥＭＳ加速度センサは、自動車技術の分野に於いては、エアバッグの衝撃検知用のセンサとして使用されつつある。しかしながら、ＭＥＭＳ加速度センサを、車両の走行安定化装置等に利用される、車両の走行状態を表す物理量の測定に用いる事や、その設置位置を工夫する事、更には、自動車に搭載されたその他の装置と組み合わせて使用すると言った、付加価値の高い使用方法及びその構造に就いては、未だ十分に検討されていない。
【００１２】
【特許文献１】実用新案登録第２５４３３６９号
【特許文献２】特開２００２−２９５４６４号公報
【非特許文献１】前田龍太郎、外３名、「ＭＥＭＳのはなし」、ｐ６０−６１、千野俊猛／日刊工業新聞社、平成１７年１月２６日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ＭＥＭＳ加速度センサを使用する事により、少ないセンサ数で、車両の走行状態を表す物理量を複数算出できる構造を実現するものである。又、本発明は、得られた物理量を利用して、車輪を支持する為の転がり軸受ユニットの異常検出の信頼性を高める事を意図したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の対象となる車両用物理量測定装置及び転がり軸受ユニットの異常検出装置のうち、請求項１に記載した車両用物理量測定装置は、ＭＥＭＳ加速度センサと、演算器とを備える。
このうちのＭＥＭＳ加速度センサは、車両の何れか１個所以上に支持された状態で、この車両の所定方向（例えば車両の前後方向、左右方向、上下方向）に関する加速度を検出するものである。
又、上記演算器は、上記ＭＥＭＳ加速度センサの出力信号のうちのＤＣ成分に基づいて、上記車両の走行状態を表す物理量（例えば加速度、速度、横力、遠心力等）を算出する機能を有するものである。
【００１５】
又、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置は、外輪相当部材と、内輪相当部材と、複数個の転動体と、振動センサと、車両用物理量測定装置と、判定器とを備える。
このうちの外輪相当部材は、内周面に外輪軌道を有する。
又、上記内輪相当部材は、上記外輪相当部材の内径側に、この外輪相当部材と同心に配置されたもので、外周面に内輪軌道を有する。
又、上記各転動体は、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記振動センサは、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない静止側部材の一部に、直接又は他の部材（剛性の高いカバー等）を介して支持されている。そして、運転時に、上記静止側部材に発生する振動を検出するものである。
又、上記車両用物理量測定装置は、車両の何れかの部分に搭載されて、車両の走行状態を表す物理量を測定するものである。
又、上記判定器は、上記車両用物理量測定装置により測定された車両の走行状態を表す物理量と、上記振動センサの出力信号とに基づいて、転がり軸受ユニットの異常の有無を判定するものである。
特に、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置に於いては、上記車両用物理量測定装置が、上述した車両用物理量測定装置である。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成する本発明の車両用物理量測定装置の場合、車両の所定方向に関する加速度を、ＤＣ成分を検出自在なＭＥＭＳ加速度センサを使用して高精度に検出できる為、このＭＥＭＳ加速度センサの出力信号（のうちのＤＣ成分）から、上記車両の走行状態を表す加速度を得る事ができる。そして、この加速度から、更に速度、遠心力等の他の物理量を算出する事ができる。又、ＭＥＭＳ加速度センサとして、２軸或いは３軸方向の加速度を検出自在なものを使用すれば、例えば車両の前後方向加速度、横方向加速度、上下方向加速度等の複数方向の加速度を、同時に且つ高精度に検出できる。この為、複数方向の加速度、車両の速度、旋回走行時の遠心力、路面の傾斜角度等の複数の物理量を算出する事ができる。この様に、本発明の車両用物理量測定装置によれば、少ないセンサ数で、車両の走行状態を表す物理量を複数算出する事ができる。又、本発明の場合、ＭＥＭＳ加速度センサ以外のセンサを使用せずに、複数の物理量を算出する事ができる為、物理量を算出する為の演算処理が複雑になる事もない。この為、短時間で算出された各種の物理量は、例えばＡＢＳ等の走行安定化装置に効果的に利用できる他、転がり軸受ユニットの異常検出装置の信頼性の向上を図る為に利用できる。
【００１７】
又、請求項５に記載した、本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置によれば、転がり軸受ユニット部分で発生する振動に対して、車両の走行状態が与える影響を効果的に除去する事ができる。この為、転がり軸受ユニットの異常検出装置の信頼性の向上を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１、４〜７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の車両用物理量測定装置は、合計４個のＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３と、１個の演算器１４とから構成される。このうちのＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３は、車両１５を構成する各車輪１６、１６毎に、これら各車輪１６、１６を支持する為の転がり軸受ユニット１部分に支持固定されている。具体的には、この転がり軸受ユニット１を構成する静止側部材に直接若しくは他の部材（剛性の高いカバー等）を介して固定している。この場合に好ましくは、前記図７に示した構造の様に、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を、上記転がり軸受ユニット１を構成する静止側部材に固定したカバー内に支持し、これら各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３に、泥水や雨水等が付着する事を防止する。又、上記演算器１４は、車体の中央部に設置している。
【００１９】
本例の場合、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３として、ＤＣ成分〜１ｋＨｚ以上の周波数成分を検出でき、且つ、それぞれが２軸方向（図１に示すｘ軸方向及びｙ軸方向）の加速度を検出自在なものを使用している。そして、本例の場合には、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３の２軸方向を、上記車両１５の前後方向（図１の左右方向＝ｘ軸方向）及び左右方向（図１の上下方向＝ｙ軸方向）に、それぞれ一致させている。この様に、上記各転がり軸受ユニット１部分に支持された上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３は、上記各車輪１６、１６の前後方向加速度及び横方向加速度をそれぞれ検出する。そして、その出力信号を、図示しないハーネス或いは無線装置を介して上記演算器１４に入力する。
【００２０】
上記演算器１４に入力された信号には、図３に示す様に、先ずフィルタ処理を施して、振動成分を含まないＤＣ成分の加速度と、１００〜１ｋＨｚ以上の加速度とに分離する。このうちのＤＣ成分の加速度は、上記各車輪１６、１６の走行状態を表す前後方向加速度及び横方向加速度に相当し、上記車両１５の走行状態を表す物理量を算出する為に利用する。具体的には、上記各車輪１６、１６毎の前後方向加速度の大きさ、方向等に基づいて、上記車両１５の前後方向加速度を算出できる。更に、積分処理を基本とした速度検出アルゴリズムを適用する事で、上記車両１５の速度を算出する事ができる。同じく上記各車輪１６、１６毎の横方向加速度の大きさ、方向等に基づいて、旋回走行時に於ける遠心力の大きさ、横力等を算出できる。この様にして算出された各種の物理量は、次述する、上記転がり軸受ユニット１部分で発生した振動を表す信号と共に、転がり軸受ユニットの異常検出装置を構成する判定器に送る。更に、必要に応じて、ＡＢＳ等の走行安定化装置を構成する制御器に送る事ができる。
【００２１】
一方、上記１００〜１ｋＨｚ以上の加速度は、上記各転がり軸受ユニット１部分で発生した振動（振動成分）に相当し、後述する様に、転がり軸受ユニットの異常検出に利用する。尚、本例の構造を、普通自動車等の一般的な車両に適用し、転がり軸受ユニットを構成する転動体が玉である場合には、この転がり軸受ユニット部分で発生する、各玉の転動面と内輪、外輪各軌道との転がり接触に基づくラジアル方向の振動を、前後方向加速度の振動成分として検出できる。これに対し、鉄道車両や、重量の嵩む車両に適用する事で、転がり軸受ユニットを構成する転動体として円すいころを使用する場合には、この転がり軸受ユニット部分で発生する、各円すいころと鍔との擦れ合いに基づくアキシアル方向の振動を、横方向加速度の振動成分として検出できる。
【００２２】
この様に、本例の場合には、ＤＣ成分を検出自在なＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を使用する事により、少ないセンサ数で、車両の走行状態を表す物理量を複数算出する事ができる。特に、本例の場合には、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を上記各転がり軸受ユニット１部分に設置する事で、これら各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を、振動センサとして機能させる事ができる。この為、車両全体に設置するセンサ数を効果的に抑える事ができる。又、本例の場合には、ＭＥＭＳ加速度センサ以外のセンサを使用する事なく物理量を算出できる為、物理量を算出する為の演算処理が複雑になる事もない。又、演算処理時間が長くなる事もない。この為、例えばＡＢＳ等の走行安定化装置以外にも、車体の姿勢制御、変速機制御、ブレーキ制御、ステアリング制御、ナビゲーションシステム等に利用する事ができる。更に、本例の場合、上記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３を、上記車輪１６、１６毎に設置している為、例えば、車体の中央部に設置したヨーレートセンサ等から横滑りを検出する場合に比べて、横滑りを瞬時に検出する事が可能になる。この為、特に高速走行時に於いて問題となる、走行安定化装置（横滑り防止装置）が作動するまでの時間を短縮する事ができて、やはり信頼性の向上に寄与できる。
【００２３】
次に、前記演算器１４によって算出された各種の物理量を利用して、前記各転がり軸受ユニット１の異常検出を行なう、本例の転がり軸受ユニットの異常検出装置に就いて説明する。尚、転がり軸受ユニット部分の構造等に就いては、前記図７に示した従来構造と同様である為、図示及び詳しい説明は省略し、本例の特徴部分のみ説明する。前述した様に、上記各転がり軸受ユニット１部分の振動を表す信号は、上記各種の物理量と共に、上記演算器１４から、転がり軸受ユニットの異常検出装置を構成する、図示しない判定器に入力される。この判定器では、前記車両１５の走行状態を考慮して、上記各転がり軸受ユニット１の異常の有無を判定する。
【００２４】
具体的には、図４に示す様に、上記演算器１４により算出された物理量（車両１５の速度、各車輪１６、１６の横方向加速度の大きさ等）に基づいて、上記判定器内に備えた走行状態判別手段が、上記車両１５の走行状態が所定の走行条件を満たすか否かの判別を行なう。本例の場合、この走行条件は、上記車両１５が一定速度で且つ直線走行をしている事としている。そして、上記走行状態判別手段が、この走行条件を満たすと判別した場合にのみ、上記判定器（中の異常判定回路）により、上記転がり軸受ユニット１部分の異常の有無を判定する。本例の場合、この判定器による判定は、この転がり軸受ユニット１部分の振動を表す信号（前記各ＭＥＭＳ加速度センサ１３、１３の出力信号のうちの振動成分）と、上記車両１５の速度に基づいて順次変更した閾値とを対比する事により行なう。尚、この車両１５の速度は、通常の速度表示の為の信号の他、前記演算器１４により算出された（加速度を積分したり、転動体の公転速度に基づく振動の周波数から求めた）ものも利用できる。
【００２５】
この様な構成を有する本例の場合、上記転がり軸受ユニット１部分で発生する振動に対して、車両の走行状態が与える影響を効果的に除去する事ができる。この為、正確な異常検出を行なう事が可能になる。又、本例の場合には、車両の速度に応じた異常検出を、別途速度センサ（更には転がり軸受ユニットの回転速度センサ）を設ける事なく行なう事ができて、欠陥の早期発見が可能になる（低速走行時に於ける異常検出が可能になる）。従って、転がり軸受ユニットの異常検出装置の信頼性の向上を図れる。尚、上記判定器は、上記演算器１４とは別の部分に設置しても良いし、この演算器１４内に内蔵しても良いが、配線コスト等を省略できる面からは、この演算器１４内に内蔵する事が好ましい。
【００２６】
［実施の形態の第２例］
図５は、請求項１、３、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の車両用物理量測定装置は、１個のＭＥＭＳ加速度センサ１３ａと、演算器１４ａとから構成される。特に本例の場合には、車体の中央部に設置されたこの演算器１４ａ内に、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａを内蔵している。この為、このＭＥＭＳ加速度センサ１３ａを、電気ノイズ、熱、水分等から保護する事ができて、上述した実施の形態の第１例の場合に比べて、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａを故障しにくくできる。又、このＭＥＭＳ加速度センサ１３ａと上記演算器１４ａとの距離を短くできる為、配線コストを省略できる。又、本例の場合、車両１５を構成する各車輪１６、１６には、従来から転がり軸受ユニットの異常検出を行なう為に使用される振動センサである、加速度センサ１２、１２（例えば圧電体型加速度センサ）を、それぞれ支持している。
【００２７】
上述の様な構成を有する本例の場合にも、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａとして、２軸方向（図５に示すｘ軸方向及びｙ軸方向）の加速度を検出自在なものを使用している。そして、上記第１例の場合と同様に、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａの２軸方向を、上記車両１５の前後方向（図５の左右方向）及び左右方向（図５の上下方向）に、それぞれ一致させている。この為、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａは、上記車両１５の前後方向加速度及び横方向加速度をそれぞれ検出し、その出力信号を、上記演算器１４ａに入力する。この演算器１４ａでは、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ａの出力信号のうちのＤＣ成分から、上記車両１５の走行状態を表す、前後方向加速度及び横方向加速度を算出できる。又、上記第１例の場合と同様に、これら各方向の加速度から、上記車両１５の速度、旋回走行時に作用する遠心力等の物理量を算出できる。この様にして算出された各種の物理量は、次述する、転がり軸受ユニットの異常検出装置を構成する判定器へと送る他、ＡＢＳ等の走行安定化装置の制御器へと送り、この走行安定化装置の制御に利用する事ができる。
【００２８】
一方、上記各車輪１６、１６に設置された上記各加速度センサ１２、１２は、転がり軸受ユニット部分で発生した振動（振動成分）をそれぞれ検出し、その出力信号を、車体側に搭載された図示しない判定器に、直接入力する様にしている。そして、本例の場合にも、この判定器により、上記演算器１４ａにより算出された各種の物理量に基づいて、上記転がり軸受ユニットの異常の有無を判定する。上記判定器内に備えた走行状態判別手段による処理等、その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００２９】
［実施の形態の第３例］
図６は、請求項１〜３、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の特徴は、本発明を鉄道車両１７に適用すると共に、上述した実施の形態の第２例の構造のうち、車体の中央部に設置したＭＥＭＳ加速度センサを変更した点にある。即ち、本例に使用するＭＥＭＳ加速度センサ１３ｂは、３軸方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向）の加速度を検出自在なものである。特に本例の場合、この３軸方向を、上記鉄道車両１７の前後方向（ｘ軸方向）、左右方向（ｙ軸方向）、上下方向（ｚ軸方向）に、それぞれ一致させている。この為、本例の場合には、上記ＭＥＭＳ加速度センサ１３ｂの出力信号のうちのＤＣ成分に基づいて、上記鉄道車両１７の走行状態を表す、上下方向加速度を算出する事ができる。又、この上下方向加速度と、鉛直方向に作用する重力の大きさとに基づいて、路面（線路）の傾斜を算出する事もできる。更に、本例の場合には、上記鉄道車両１７の走行状態を表す、前後方向加速度及び横方向加速度を同時に算出する事ができる為、この鉄道車両１７の加減速が、運転者の操作に基づくものなのか、路面の傾斜に起因したものであるかを判別する事が可能になる。又、速度が一定であっても、傾斜面（坂道）を走行しているが故に、運転者が何らかの操作を行なっている事を、他の装置を使用する事なく知る事ができる。
【００３０】
又、上述の様な構成を有する本例の場合には、転がり軸受ユニットの異常検出装置内での、走行状態判別手段が判別する走行条件に、鉄道車両が水平な路面を走行中であるという条件を追加する事ができる。更に、本例の場合には、レールの継ぎ目に起因した振動を、上下方向加速度の振動成分として検出する事ができる。この為、上記判定器内で、この振動をノイズとして除去する事が可能になる。従って、転がり軸受ユニットの異常検出装置の信頼性の向上を図れる。尚、本例に使用するＭＥＭＳ加速度センサ１３ｂは、３軸方向の加速度を検出するものである為、方向性に関する感度を長期間に亙り高く維持する為に、上記演算器１４ａ内に、軸間干渉除去のアルゴリズムを使用したソフトウェアを組み込む事もできる。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第２例及び前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
上述した実施の形態の各例に於いては、本発明を、一般的な車両（普通自動車）或いは鉄道車両に適用した場合に就いて説明したが、本発明は、フォークリフト等の運搬車両、耕運機等の農業用車両、ゴルフ用の電動カート、遊戯車両等に適用する事も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、車両を上方から見た模式図。
【図２】同じく車輪部分を抜き出して側方から見た模式図。
【図３】同じく演算器内で行なわれるフィルタ処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同じく判定器内での手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図６】同第３例を示す、鉄道車両を側方から見た部分模式図。
【図７】従来構造の転がり軸受ユニットの異常検出装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１    転がり軸受ユニット
２    外輪
３    ハブ
４    回転側フランジ
５    ハブ本体
６    ナット
７    内輪
８ａ、８ｂ  外輪軌道
９ａ、９ｂ  内輪軌道
１０    転動体
１１    カバー
１２    加速度センサ
１３、１３ａ、１３ｂ  ＭＥＭＳ加速度センサ
１４、１４ａ  演算器
１５    車両
１６    車輪
１７    鉄道車両
【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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