(57)【要約】【課題】本開示は、一つの操作量検出装置でペダルアームに加えられた操作量を踏力とペダルアームの回転角度の両方で検出することができ、小型化をすることができる操作量検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本開示は、ペダルアーム２に設けられたセンサ３と、前記センサ３に当接された操作部材６と、を有し、前記センサ３に第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５が設けられている構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルアームに設けられ前記ペダルアームに加えられた操作量を検出する操作量検出装置であって、
前記ペダルアームに設けられたセンサと、
前記センサに当接された操作部材と、を有し、
前記センサに第１の歪検出素子と第２の歪検出素子が設けられている操作量検出装置。
【請求項２】
前記第１の歪検出装置の第１の出力と前記第２の歪検出装置の第２の出力の和と、前記第１の出力と前記第２の出力の差を用いて前記ペダルアームの操作量を検出する請求項１に記載の操作量検出装置。
【請求項３】
前記操作部材は、前記操作部材に反力を与える反力部材と接続されている請求項１に記載の操作量検出装置。
【請求項４】
前記ブレーキペダルは孔を有し、前記センサは前記孔に設けられている請求項１に記載の操作量検出装置。
【請求項５】
前記センサは第１の面と第２の面を有した平板状に形成されており、
前記第１の面に前記第１の歪検出素子と前記第２の歪検出素子が設けられ、
前記第２の面に前記操作部材が当接している請求項１に記載の操作量検出装置。
【請求項６】
前記センサは前記第２の面に凸部を有し、
前記操作部材は前記凸部に当接している請求項５に記載の操作量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ドライバーによってペダルアームに加えられた操作量を検出する操作量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の操作量検出装置は、ペダルアームに弾性部材を設け、ペダルアームに加えられた操作量を検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０６２２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の操作量検出装置はペダルアームに加えられた踏力のみしか検出できず、ペダルアームの回転角度を検出する場合、ストロークセンサを別に設ける必要があり、装置が大きくなるという課題がある。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決し、ペダルアームに加えられた踏力とペダルアームの回転角度の両方を検出し、装置を小型化することが出来る操作量検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本開示の歪み検出装置は、ペダルアームに設けられたセンサと、センサに当接された操作部材と、を有し、センサに第１の歪検出素子と第２の歪検出素子が設けられている構成にした。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により本開示は、ペダルアームに加えられた踏力とペダルアームの回転角度の両方を検出できるセンサを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施の形態の操作量検出装置の側面図
【図２】同操作量検出装置のセンサの上面図
【図３ａ】（ａ）同操作量検出装置に踏力を加えたときの様子を示す図
【図３ｂ】（ｂ）同操作量検出装置に踏力を加えていないときの様子を示す図
【図４】同センサに押圧が加わったときの様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下に、本開示の一実施の形態の操作量検出装置について図面を用いながら説明する。
【００１０】
図１は本開示の一実施の形態の操作量検出装置の側面図である。
【００１１】
図１に示すように、本開示の一実施の形態の操作量検出装置１は、ペダルアーム２に設けられたセンサ３と、センサ３に設けられた第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５と、センサ３に当接した操作部材６と、操作部材６と接続された反力部材７と、を有している。ペダルアーム２には貫通した孔８が設けられており、センサ３は孔８の中に設けられている。ペダルアーム２の一端は車両に接続部９で接続されている。
【００１２】
センサ３は第１の面１０と第２の面１１とを有した平板状の起歪体１２であり、第１の面１０に第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５が設けられている。
【００１３】
図２に本開示の一実施の形態のセンサの第１の面の上面図を示す。第１の面１０には、第１の出力電極１３と、第２の出力電極１４と、第１の電源電極１５と第１のグランド電極１６からなる第１の回路パターンが設けられている。また、第３の出力電極１７と、第４の出力電極１８と、第２の電源電極１９と第２のグランド電極２０からなる第２の回路パターンが設けられている。第１の電源電極１５と第１の出力電極１３の間には第１の歪抵抗パターン２１が接続され、第１のグランド電極１６と第１の出力電極１３との間には第２の歪抵抗パターン２２が接続され、第１の電源電極１５と第２の出力電極１４との間には第３の歪抵抗パターン２３が接続され、第１のグランド電極１６と第２の出力電極１４との間には第４の歪抵抗パターン２４が接続されている。これにより、第１の歪検出素子４のブリッジ回路が形成されている。第２の電源電極１９と第３の出力電極１７との間には第５の歪抵抗パターン２５が接続され、第２のグランド電極２０と第３の出力電極１７との間には第６の歪抵抗パターン２６が接続され、第２の電源電極１９と第４の出力電極１８との間には第７の歪抵抗パターン２７が接続され、第２のグランド電極２０と第４の出力電極１８との間には第８の歪抵抗パターン２８が接続されている。これにより、第２の歪検出素子５のブリッジ回路が形成されている。第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５は起歪体１２の第１の軸２９方向に並んで配置されている。センサ３はペダルアーム２に第１の軸２９がペダルアーム２の延在する方向と平行になるようにペダルアーム２に接続されている。
【００１４】
センサ３は、ステンレス等の金属により構成された起歪体１２の外周面にガラスペーストを印刷した後に、約５５０℃で約１０分間焼成して起歪体１２を形成する。次に、起歪体１２に、銀のペーストを印刷して約５５０℃で約１０分間焼成して回路パターンを形成し、抵抗ペーストを印刷し、起歪体１２を約５５０℃で約１０分間焼成することでセンサ３を形成されている。
【００１５】
操作部材６は、ＳＵＳや鉄等の材料で形成されており、棒状の部材でセンサ３の第２面に当接するように設けられており、センサ３と当接していない側の端部で車両に接続されている。操作部材６の中央付近には反力部材７が接続されている。
【００１６】
反力部材７は、一端が操作部材６の中央付近と接続され、他端は車両に固定されている。反力部材７はペダルアーム２に操作部材６を介して反力ｆを付与する部材であり、ペダルアーム２方向に押す力を操作部材６に加えている。反力部材７は、バネや、磁力、空気圧、油圧等で反力ｆを生成している。
【００１７】
次に、ペダルアーム２にドライバーによって踏力Ｆが加えられたときの操作量検出装置１の動作を説明する。
【００１８】
図３（ａ）は本開示の一実施の形態のペダルアームに踏力が加えられたときの操作量検出装置を示す図、図３（ｂ）は同ペダルアームに踏力が加えられていないときの操作量検出装置を示す図である。ここで、説明の便宜上、図３の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸として説明する。
【００１９】
ペダルアーム２には、操作部材６を介して反力部材７からペダルアーム２に踏力Ｆが加えられると、ペダルアーム２は接続部９周りに踏力Ｆが加えられた方向に図３において時計回りに回転する。このとき、図３（ａ）に示すように、操作部材６はセンサ３のＹ軸の＋側に移動する。操作部材６がセンサ３のＹ軸＋側に移動するにつれ、反力部材７から操作部材６を介してペダルアーム２に付与される反力ｆは大きくなる。一方、踏力Ｆが加えられていない場合、図３（ｂ）に示すように、操作部材６はセンサ３のＹ軸の−側に当接している。操作部材６は当力Ｆの増減に従い、第１軸に沿ってセンサ３との当接位置が変わる。
【００２０】
このように、ペダルアーム２に加えられた踏力Ｆの大きさによって操作部材６がセンサ３に当接する位置が変わり、反力ｆの大きさが変わる。ここで、操作部材６のセンサ３に当接する位置が変わるため、第１の歪検出素子４の第１の出力Ｖ１と第２の歪検出素子５の第２の出力Ｖ２が変化する。このため、第１の出力Ｖ１と第２の出力Ｖ２を用いて、（１）式で踏力を求めることが出来る。
【００２１】
【数１】
2017130073.tif 000003
【００２２】
また、操作部材６の当接する位置によって、第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５のうち操作部材６が当接している位置に近い場所に設けられた歪検出素子の方が起歪体１２が大きく歪み出力が大きくなるため、第１の出力Ｖ１と第２の出力Ｖ２の比は変化する。このため、第１の出力Ｖ１と第２の出力Ｖ２を用いて、（２）式でペダルアーム２の回転角度（ストローク量）を求めることが出来る。
【００２３】
【数２】
2017130073.tif 000004
【００２４】
このように、操作量検出装置１は第１の歪検出素子４の第１の出力Ｖ１と第２の歪検出素子５の第２の出力Ｖ２の和を用いて踏力Ｆを算出し、第１の歪検出素子４の第１の出力Ｖ１と第２の歪検出素子５の第２の出力Ｖ２の差を用いて回転角度を算出することができる。操作路湯検出装置は一つのセンサ３で踏力と回転角度を検出することが出来るため、操作量検出装置１を小型化することができる。
【００２５】
図４に実施の形態１のセンサに押圧が加わったときの様子を示す。
【００２６】
図４に示すように、起歪体１２は、第２の面１１に凸部３０が設けられ、凸部３０に操作部材６が当接し、起歪体１２の第１の軸２９に直交する方向の両端は、起歪体１２の凸部３０以外の部分よりも厚くなっている。これにより、操作部材６が凸部３０のみと当接するため、ペダルアームに偏荷重が加わった場合でも精度良く踏力、回転角度を検出することが出来る。
【００２７】
なお、第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５はどちらも複数の歪抵抗パターンを用いてブリッジ回路を形成しているが、ブリッジ回路を必ずしも形成する必要はなく、例えば、第１の歪検出素子４、第２の歪検出素子５として夫々素子を一つずつ形成しても良く、歪ゲージを設けても良い。
【００２８】
なお、センサ３はペダルアーム２の孔８に設けられているが、孔８を設けてこの中にセンサ３を設ける必要はなく、ペダルアーム２の側面にセンサ３を取り付けても良い。
【００２９】
なお、第１の歪検出素子４と第２の歪検出素子５の２つの歪検出素子を用いてセンサ３を形成したが、歪検出素子をさらに２つ併設しても良い。このようにすることで歪検出素子が故障しても他の歪検出素子で代用することができ、冗長性を有したセンサ３を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本開示の歪み検出装置は、ペダルアームの操作量を精度よく検出し、操作量検出装置１を小型化することができるため、車両用ペダル類の踏み込み荷重の検出、乗員重量検出用荷重センサ等に有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  操作量検出装置
２  ペダルアーム
３  センサ
４  第１の歪検出素子
５  第２の歪検出素子
６  操作部材
７  反力部材
８  孔
９  接続部
１０  第１の面
１１  第２の面
１２  起歪体
１３  第１の出力電極
１４  第２の出力電極
１５  第１の電源電極
１６  第１のグランド電極
１７  第３の出力電極
１８  第４の出力電極
１９  第２の電源電極
２０  第２のグランド電極
２１  第１の歪抵抗パターン
２２  第２の歪抵抗パターン
２３  第３の歪抵抗パターン
２４  第４の歪抵抗パターン
２５  第５の歪抵抗パターン
２６  第６の歪抵抗パターン
２７  第７の歪抵抗パターン
２８  第８の歪抵抗パターン
２９  第１の軸
３０  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
2017130073.tif 000008
【図４】
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