(57)【要約】【課題】主に自動車のブレーキペダル等の操作量の検出に用いられる磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置に関し、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】略箱型のケース１８内に、複数の磁気検出手段１６Ａや１６Ｂを所定の間隔で配列して、磁気検出ユニット１４を形成すると共に、この磁気検出ユニット１４を、ブレーキペダル２２に連動して移動する作動体１２に装着された磁石１３に、所定の間隙を空けて対向配置してストローク検出装置２１を構成することで、ブレーキペダル２２の踏み込み操作に応じて作動体１２と磁石１３を大きく移動させ、この磁石１３の磁気の変化を複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂで検出することによって、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なものを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略箱型のケース内に、対向配置された磁石の磁気方向を検出する複数の磁気検出手段を設けると共に、この複数の磁気検出手段を所定の間隔で配列した磁気検出ユニット。
【請求項２】
ペダルに連動して移動する作動体に装着された磁石に、請求項１記載の磁気検出ユニットを所定の間隙を空けて対向配置したストローク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のブレーキペダル等の操作量の検出に使用される磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置やストローク検出装置等を用いて、ブレーキペダル等が踏み込まれた操作量を検出し、車両の多様な制御を行うものが増えている。
【０００３】
このような、従来の回転角度検出装置について、図４を用いて説明する。
【０００４】
図４は従来のブレーキペダルの側面図であり、同図において、１は回転角度検出装置で、絶縁樹脂製のケース（図示せず）内に回転体（図示せず）が回転可能に収納されると共に、この回転体に複数の磁石２が装着されている。
【０００５】
そして、この回転角度検出装置１が自動車のブレーキペダル３の回動軸３Ａの近傍に取り付けられると共に、回動軸３Ａに回転体の中心が装着され、磁石２と所定の間隙を空けて対向配置された、ホールＩＣ等の磁気検出手段（図示せず）が、コネクタやリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【０００６】
以上の構成において、ブレーキペダル３を足で踏み込むと、アーム３Ｂの回動に伴って回転角度検出装置１の回転体が回転して、装着された磁石２も回転するため、磁石２から対向した磁気検出手段へ流れる磁界の方向が変化する。
【０００７】
そして、この磁気を磁気検出手段が検出して、所定の演算を行い、回転体の回転角度、すなわちブレーキペダル３が踏み込まれた操作量を算出して、これが自動車本体の電子回路へ出力され、踏み込み量に応じた車両の様々な制御が行われる。
【０００８】
つまり、ブレーキペダル３の踏み込み操作によって、回転角度検出装置１の回転体と磁石２を回転させ、磁気検出手段が検出した磁石２の磁気の変化から、回転体の回転角度、すなわちブレーキペダル３が踏み込まれた操作量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−２２３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、ブレーキペダル３が踏み込み操作される数１０度の回転角度の範囲で磁石２を回転させ、この磁気の変化を磁気検出手段が検出して、ブレーキペダル３の操作量を検出しているため、精度の高いブレーキペダル３の操作量の検出を行うことが困難であるという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能な磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、略箱型のケース内に、複数の磁気検出手段を所定の間隔で配列して、磁気検出ユニットを形成すると共に、この磁気検出ユニットを、ペダルに連動して移動する作動体に装着された磁石に、所定の間隙を空けて対向配置してストローク検出装置を構成したものであり、ペダルの踏み込み操作に応じて作動体と磁石を大きく移動させ、この磁石の磁気の変化を複数の磁気検出手段で検出することによって、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能な磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置を得ることができるという作用を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能な磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態によるストローク検出装置の断面図
【図２】同部分斜視図
【図３】同波形図
【図４】従来のブレーキペダルの側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるストローク検出装置の断面図であり、同図において、１１は略箱型でポリブチレンテレフタレートやＡＢＳ等の絶縁樹脂製の筐体、１２は略円柱状でポリオキシメチレン等の絶縁樹脂またはアルミニウム等の非磁性体製の作動体で、筐体１１内に作動体１２が左右方向へ移動可能に収納されている。
【００１８】
また、１３は略リング状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、左右面がＮ極とＳ極に着磁されると共に、この磁石１３が作動体１２中間部外周に装着されて、作動体１２の移動方向の左右方向に磁界が形成されている。
【００１９】
そして、１４は磁気検出ユニットで、上下面に銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成された、紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板１５の下面には、ホールＩＣ等の複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂが、作動体１２の移動方向の左右方向に所定の間隔で直列に実装装着されると共に、配線基板１５上面には配線パターンを介して磁気検出手段１６Ａと１６Ｂに接続された、銅合金等の複数の端子１７が植設されている。
【００２０】
さらに、この配線基板１５や磁気検出手段１６Ａと１６Ｂが、略箱型でポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース１８内に収納されると共に、この磁気検出ユニット１４が筐体１１上面に装着されて、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂが、図２（ａ）の部分斜視図に示すように、磁石１３に対して左右方向に所定の間隔で直列に、対向配置されている。
【００２１】
また、１９は絶縁樹脂または金属製の作動軸、２０は鋼または銅合金線がコイル状に巻回されたばねで、ばね２０がやや撓んだ状態で作動体１２右側面と筐体１１右内側面の間に装着されると共に、作動体１２左端に固着された作動軸１９が筐体１１から左外方に突出して、ストローク検出装置２１が構成されている。
【００２２】
そして、この筐体１１から突出した作動軸１９先端が、ブレーキペダル２２のアーム２２Ａに装着されて、ストローク検出装置２１が自動車に取り付けられると共に、磁気検出ユニット１４の複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂが複数の端子１７と、コネクタやリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【００２３】
以上の構成において、ブレーキペダル２２を足で踏み込むと、アーム２２Ａが回動軸２２Ｂを支点として回動すると共に、作動体１２が作動軸１９を介してアーム２２Ａに押圧されて右方向へ移動し、中間部外周に装着された磁石１３も右方向へ移動する。
【００２４】
そして、この磁石１３の磁気の方向を、先ず磁気検出ユニット１４の左方の磁気検出手段１６Ａが検出して、所定の演算を行い、図３（ａ）の波形図に示すような、磁石１３の移動距離、すなわちストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ１が、磁気検出手段１６Ａから車両の電子回路へ出力される。
【００２５】
また、磁石１３が所定距離、例えば２０ｍｍ前後右方向へ移動した後、さらに右方向へ２０ｍｍ前後移動する間は、右方の磁気検出手段１６Ｂが、この磁石１３の磁界の方向を検出して所定の演算を行い、ストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ２が、磁気検出手段１６Ｂから電子回路へ出力される。
【００２６】
そして、これらの電圧波形Ｌ１とＬ２から、電子回路が磁石１３のストローク、すなわちブレーキペダル２２が踏み込まれた操作量を算出して、踏み込み量に応じたブレーキ装置の制御やストップランプの消点灯等の、車両の様々な制御が行われる。
【００２７】
つまり、ブレーキペダル２２の踏み込み操作によって、ストローク検出装置２１の作動体１２と磁石１３を移動させ、磁気検出ユニット１４の複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂが検出した、ストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ１とＬ２から、磁石１３のストローク、すなわちブレーキペダル２２が踏み込まれた操作量を検出して、車両の様々な制御が行われるように構成されている。
【００２８】
そして、この時、本発明のストローク検出装置２１においては、ブレーキペダル２２に連動して移動する作動体１２に装着された磁石１３に、所定の間隙を空けて磁気検出ユニット１４の、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを対向配置することによって、高精度で、確実なブレーキペダル２２の操作量の検出が行えるようになっている。
【００２９】
すなわち、ブレーキペダル２２が踏み込み操作され、アーム２２Ａが回動軸２２Ｂを支点として回動する角度は数１０度の範囲であるが、作動体１２と磁石１３が作動軸１９を介してアーム２２Ａに押圧されて、上記のように４０〜５０ｍｍ前後と大きく移動するため、この長いストロークの磁石１３の磁気を検出することによって、高精度なブレーキペダル２２の操作量の検出が可能なように構成されている。
【００３０】
さらに、この磁石１３の移動方向の左右方向に所定の間隔で、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを直列に対向配置し、上記のように所定のストロークまでは磁気検出手段１６Ａで、これ以上のストロークからは磁気検出手段１６Ｂで、磁石１３の磁気を検出することによって、大きなストロークの範囲で確実に磁石１３の磁気を検出することができるようになっている。
【００３１】
なお、以上の説明では、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを磁石１３の移動方向の左右方向に、所定の間隔で直列に並べて配置した構成について説明したが、図２（ｂ）に示すように、磁石１３の移動方向と直交方向の前後方向に、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを並列に並べて配置することによって、万が一、一方の磁気検出手段に故障等の不具合が生じた場合に、これを検出することが可能となる。
【００３２】
つまり、このように複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを、磁石１３の移動方向と直交方向に並列に並べて配置した場合、通常であれば磁気検出手段１６Ａと１６Ｂの両方から、図３（ｂ）に示すように、磁石１３のストロークに応じて変化する同一の電圧波形Ｌ１が出力されるが、いずれか一方、例えば磁気検出手段１６Ａに故障等の不具合が生じた場合には、磁気検出手段１６Ｂからは電圧波形Ｌ１が出力されているのに、磁気検出手段１６Ａからは出力されないため、これによって電子回路が不具合を検出することができる。
【００３３】
また、図２（ｃ）に示すように、複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを、磁石１３に対して前後及び左右方向に斜めに配置することによって、故障等の不具合のより高精度な検出を行うことができる。
【００３４】
すなわち、このように磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを斜め方向に配置した場合、磁石１３の移動に伴って、図３（ｃ）に示すように、先ず左方の磁気検出手段１６Ａから、磁石１３のストロークに応じて変化する電圧波形Ｌ１が出力された後、これにやや遅れて右方の磁気検出手段１６Ｂから電圧波形Ｌ３が出力されるため、このややずれた電圧波形Ｌ１とＬ３の、所定のストロークにおける差ｖを検出することで、出力電圧の変動等のより高精度な検出が可能となる。
【００３５】
さらに、以上の説明では、二つの磁気検出手段１６Ａと１６Ｂを、磁石１３の移動方向に対して所定の間隔で、直列や並列、あるいは斜めに配置した構成について説明したが、磁石１３のストロークや大きさに応じて、例えば、ストロークが長い場合や磁石１３の幅寸法が小さな場合には、三つ、あるいは四つの磁気検出手段を所定の間隔で直列に対向配置した構成や、これらと直交方向の前後方向にも並列に磁気検出手段を配列した構成としても、本発明の実施は可能であり、このように磁気検出手段の数を増やし、様々に配置することで、より高精度で確実な検出を行うことができる。
【００３６】
なお、以上の説明では、磁気検出ユニット１４の磁気検出手段１６Ａや１６Ｂから、複数の端子１７等を介して、車両の電子回路に電圧波形を直接出力する構成について説明したが、配線基板１５下面にマイコン等の電子部品によって制御手段を設け、この制御手段がブレーキペダル２２の操作量の算出や故障等の検出を行う構成としても、本発明の実施は可能である。
【００３７】
また、以上の説明では、磁気検出ユニット１４やストローク検出装置２１によって、ブレーキペダル２２の踏み込み操作量を検出する構成について説明したが、ブレーキペダル以外の、例えばアクセルペダルの操作量の検出や、排ガス再循環装置のバルブの上下動のストローク検出、ヘッドランプの上下左右動のストローク検出等に用いることも可能である。
【００３８】
このように本実施の形態によれば、略箱型のケース１８内に、複数の磁気検出手段１６Ａや１６Ｂを所定の間隔で配列して、磁気検出ユニット１４を形成すると共に、この磁気検出ユニット１４を、ブレーキペダル２２に連動して移動する作動体１２に装着された磁石１３に、所定の間隙を空けて対向配置してストローク検出装置２１を構成することで、ブレーキペダル２２の踏み込み操作に応じて作動体１２と磁石１３を大きく移動させ、この磁石１３の磁気の変化を複数の磁気検出手段１６Ａと１６Ｂで検出することによって、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能な磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置を得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による磁気検出ユニット、及びこれを用いたストローク検出装置は、高精度で、確実なペダルの操作量の検出が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に自動車のブレーキペダル等の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  筐体
１２  作動体
１３  磁石
１４  磁気検出ユニット
１５  配線基板
１６Ａ、１６Ｂ  磁気検出手段
１７  端子
１８  ケース
１９  作動軸
２０  ばね
２１  ストローク検出装置
２２  ブレーキペダル
２２Ａ  アーム
２２Ｂ  回動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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