CN117716220A - 载荷检测装置及载荷检测装置的增益调整方法 - Google Patents

Abstract

提供一种载荷检测装置以及载荷检测装置的增益调整方法，即使在测力元件的输出范围宽的情况下，也能够使载荷检测装置的测量值处于预定的测量范围内，并且能够高精度地检测载荷。基于从测力元件输出的差动信号来检测载荷的载荷检测装置具备：激励侧差动放大电路，其使向所述测力元件传输的激励信号放大；测量侧差动放大电路，其使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及控制装置，其控制所述激励侧差动放大电路和所述测量侧差动放大电路，所述控制装置执行增益调整处理，在所述增益调整处理中，调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

Description

载荷检测装置及载荷检测装置的增益调整方法

技术领域

本公开涉及基于从测力元件(load cell)输出的差动信号来检测施加到测定对象的载荷的载荷检测装置及载荷检测装置的增益调整方法。

背景技术

使用了电阻值因由载荷产生的应变而变化的应变仪的测力元件被广泛使用。已知有以下测力元件：该测力元件构成为在作为将由例如载荷引起的应变仪的电阻值的变化转换为电信号的转换电路的桥式电路组入应变仪，并将电阻值的变化作为差动信号输出。在使用这样的测力元件来测定载荷的情况下，有时使用对所输出的差动信号进行放大的放大器。

例如，在专利文献1中公开了能够高精度地检测桥式电路的输出电压的检测装置。具体而言，专利文献1的检测装置构成为具备桥式电路、对桥式电路施加电压的电源、从高阻抗的输入端子接收桥式电路的输出电压，将所接收的输出电压放大并将其输出的仪表放大器、以及接收由仪表放大器放大而得的输出电压并基于输出电压计算物理量的物理量计算部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-39871号公报

发明内容

技术问题

然而，作为搭载于车辆的测力元件而例示的、设置于车轴并检测施加于车轮的载荷的测力传感器的输出范围(输出的范围)宽，因此需要根据来自测力元件的输出来适当地设定增益。例如，如果尽管来自测力元件的输出小但所设定的增益小，则载荷的检测精度有可能降低。另一方面，如果尽管来自测力元件的输出大但设定的增益大，则有可能超过检测装置的测量范围。

本公开是鉴于上述问题而完成的，本公开的目的在于提供一种载荷检测装置以及载荷检测装置的增益调整方法，即使在测力元件的输出范围宽的情况下，也能够将载荷检测装置的测量值设为预定的测量范围内，并且能够高精度地检测载荷。

技术方案

为了解决上述课题，根据本公开的一个观点，提供一种载荷检测装置，其基于从测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，所述测力元件具有连接了应变仪的桥式电路，所述载荷检测装置具备：

激励侧差动放大电路，其使向所述测力元件传输的激励信号放大；

测量侧差动放大电路，其使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

控制装置，其控制所述激励侧差动放大电路和所述测量侧差动放大电路，

所述控制装置执行增益调整处理，在所述增益调整处理中，调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

另外，为了解决上述课题，根据本公开的另一观点，提供一种载荷检测装置的增益调整方法，其调整载荷检测装置的增益，所述载荷检测装置基于从具有连接了应变仪的桥式电路的测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，

所述载荷检测装置的增益调整方法包括：

利用激励侧差动放大电路使向所述测力元件传输的激励信号放大；

利用测量侧差动放大电路使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

技术效果

如上所述，根据本公开，即使在测力元件的输出范围宽的情况下，也能够将载荷检测装置的测量值设为预定的测量范围内，并且能够高精度地检测载荷。

附图说明

图1是示出测力元件(六分力检测器)的结构例的剖视图。

图2是示出测力元件中的应变仪的配置的示意图。

图3是示出测力元件的桥式电路的结构例的说明图。

图4是示出本公开的实施方式的载荷检测装置的构成例的框图。

图5是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的事先设定处理的流程图。

图6是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的增益反馈调整处理的流程图。

图7是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的激励侧增益和测量侧增益的设定处理的流程图。

图8是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的增益反馈调整处理的变形例的流程图。

图9是示出将输出增益固定而不进行增益调整的情况下的基本测量值的说明图。

图10是示出增大该实施方式的载荷检测装置的输出增益的情况下的测量值的说明图。

图11是示出将输出增益固定而不进行增益调整的情况下的基本测量值的说明图。

图12是示出减小该实施方式的载荷检测装置的输出增益的情况下的测量值的说明图。

图13是示出进行了基于由该实施方式的载荷检测装置所进行的激励侧增益和测量侧增益的调整而得的输出增益的调整的例子的说明图。

图14是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的增益前馈调整处理的流程图。

图15是示出基于该实施方式的载荷检测装置的增益调整方法的零点偏移处理的流程图。

图16是示出实施了由该实施方式的载荷检测装置所进行的输出增益的调整以及零点偏移处理的情况下的测量值的说明图。

图17是示出变形例的六分力检测器中的应变仪的配置的示意图。

图18是示出双轴剪切应变仪的应变仪图案的说明图。

符号说明

1：测力元件；21、22、23、24：应变仪；80：桥式电路；81：第一端子；82：第二端子；83：第三端子；84：第四端子；160：测定电路；161：激励侧差动放大电路；163：测量侧差动放大电路；165：锁定放大器；180：控制装置；183：CAN通信驱动器；191：CAN总线；200：载荷检测装置

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的优选实施方式进行详细说明。应予说明，在本说明书和附图中，通过对具有实质相同的功能构成的构成要素标注相同的符号从而省略重复说明。

<<1.本公开的实施方式的概要>>

<1-1.本公开的背景的详细描述>

首先，对本公开的技术的创造背景进行说明。应予说明，以下所说明的背景仅是示出能够应用本公开的技术的测力元件的结构的一个方式，能够应用本公开的测力元件并不限于以下所例示的结构的测力元件。

已知有作为施加于汽车等车辆的车轮的载荷而对施加于车辆的前后方向(以下，也称为“x轴方向”)、车宽方向(以下，也称为“y轴方向”)以及高度方向(以下，也称为“z轴方向”)方向的载荷(Fx、Fy、Fz)、以及绕x轴、y轴以及z轴各自的轴的力矩(Mx、My、Mz)进行检测的六分力检测器。这样的六分力检测器依分力的方向而应变仪的灵敏度易于产生差异。

另外，也存在施加于车轮的载荷的最大值较大的情况，在上述六分力检测器中，使用输出较大的应变仪。因此，六分力检测器的输出范围宽，有可能超过载荷检测装置的测量范围。为了应对该情况，需要减小使测力元件的输出放大的增益，但是如果仅减小增益的设定，则在来自六分力检测器的输出较小的情况下测量精度会降低。相反地，如果与来自六分力检测器的输出较小的一方相匹配地增大增益的设定，则在来自六分力检测器的输出大的情况下，会超过载荷检测装置的测量范围。

本公开的技术在这样的背景之下，提供一种载荷检测装置、载荷检测装置的增益调整方法以及记录有计算机程序的记录介质，即使在测力元件的输出范围宽的情况下，也能够与测力元件的输出相匹配地自动设定增益，在载荷检测装置的测量范围内高精度地检测载荷。

<1-2.本公开的实施方式的特征>

(1-2-1)本公开的实施方式是一种载荷检测装置，其基于从测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，所述测力元件具有连接了应变仪的桥式电路，所述载荷检测装置构成为具备：

激励侧差动放大电路，其使向所述测力元件传输的激励信号放大；

测量侧差动放大电路，其使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

控制装置，其对所述激励侧差动放大电路和所述测量侧差动放大电路进行控制，

所述控制装置执行增益调整处理，在所述增益调整处理中，调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

应予说明，本公开的实施方式也能够作为与测力元件的输出相匹配地自动设定增益的载荷检测装置的增益调整方法、使控制装置执行那样的增益调整处理的计算机程序、以及记录有该计算机程序的记录介质来实现。

根据该构成，能够在载荷检测装置的测量值变大时减小输出增益，在载荷检测装置的测量值变小时增大输出增益，能够不依赖于用户等的调整而自动调整输出增益。特别是，通过调整激励侧增益和测量侧增益中的至少任意一方增益来调整输出增益，从而能够将测量值调整为预定范围，并且对所测量的载荷的分辨率进行调整。因此，即使在使用输出范围宽的测力元件的情况下，也能够提高载荷的检测精度。

应予说明，“激励侧增益”表示由激励侧差动放大电路产生的增益，“测量侧增益”是指由测量侧差动放大电路产生的增益。另外，“输出增益”是指将“激励侧增益”与“测量侧增益”相乘而得到的总增益。

另外，在本说明书中，将由控制装置设定的激励侧增益和测量侧增益的值分别称为“激励侧增益设定值”和“测量侧增益设定值”。另外，将“激励侧增益设定值”与“测量侧增益设定值”相乘而得到的总增益称为“输出增益设定值”。

另外，“激励信号”、“第一差动信号”以及“第二差动信号”分别表示电压信号，“测量值”表示电压值。

(1-2-2)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

所述控制装置在所述增益调整处理中，从作为所述激励侧增益而以预定间隔设定的多个激励侧增益候选值和作为所述测量侧增益而以预定间隔设定的多个测量侧增益候选值之中分别选择所述激励侧增益和所述测量侧增益，设定所述输出增益。

根据该构成，通过分别预先设定的激励侧增益候选值与测量侧增益候选值的组合，来设定使来自桥式电路的输出放大的输出增益，能够减轻用于调整输出增益的控制装置的负荷。另外，通过分别调整激励侧增益和测量侧增益，从而能够取得测量值的范围与所测量的载荷的分辨率之间的平衡，并且能够调整输出增益。

应予说明，“激励侧增益候选值”表示预先设定的激励侧增益的设定值的候选，“测量侧增益候选值”表示预先设定的测量侧增益的设定值的候选。另外，“输出增益候选值”是指将“激励侧增益候选值”与“测量侧增益候选值”相乘而得到的总增益值。

(1-2-3)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

所述载荷检测装置是检测作用于车辆的轮胎的多个分力的装置，

在所述增益调整处理中，

在当前时刻之前的预定期间内所述车辆为行驶状态且该预定期间内的所述测量值的最大值即最大测量值小于所述载荷测量装置能够测量的预定的可测量最大值的情况下，

所述控制装置判定第一比是否小于第二比，所述第一比是根据当前设定的所述输出增益而确定的、所述最大测量值与能够保障所述测量值的允许最大测量值之比，所述第二比是小一级的所述输出增益与当前设定的所述输出增益之比，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续了预定的第一时间以上的情况下，所述控制装置增大所述输出增益。

根据该构成，由于在最近的最大测量值不超过允许最大测量值的状态持续了预定时间以上的情况下增大输出增益，所以即使增大输出增益也能够降低测量值超过允许最大测量值的可能性。由此，来自桥式电路的输出在测量值不超过允许最大测量值的范围被放大，能够提高载荷的检测精度。

应予说明，“可测量最大值”表示根据载荷检测装置所具备的设备和/或元件的特性确定的、能够保证测量精度的测量值的最大值。另外，“允许最大测量值”表示根据所设定的输出增益而任意确定的测量值的最大值。

(1-2-4)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于以重力加速度为基准的第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

根据该构成，在即使增大输出增益最近的最大测量值也不超过允许最大测量值的状态持续预定的第一时间以上之前，在能够根据车辆的行驶状态判断为不是测量值超过允许最大测量值的状况的情况下，也能够迅速地增大输出增益。由此，来自桥式电路的输出在测量值不超过允许最大测量值的范围被放大，能够提高载荷的检测精度。

应予说明，“以重力加速度为基准的第一阈值”是将重力加速度乘以任意设定的系数而得到的值，是简单地表示在车辆运动上未进行接近轮胎的极限的行驶的运算值。例如，在能够推定轮胎与路面间的摩擦系数、或者能够事先推定路面状态的情况下，有时能够时时刻刻推定车辆打滑的极限，但通过基于此时的载荷(N)动态地计算系数，从而能够推定车辆打滑的极限。

(1-2-5)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

根据该构成，在对于车辆产生横向加速度的行驶状态下，能够迅速地增大输出增益。

(1-2-6)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆持续直行行驶的情况下，在沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

根据该构成，在对于车辆产生纵向加速度的行驶状态下，能够迅速地增大输出增益。

(1-2-7)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述增益调整处理中，

在所述预定期间内所述车辆为行驶状态，且该预定期间内的所述最大测量值为所述预定的可测量最大值以上的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

根据该构成，在最近的最大测量值为允许最大测量值以上的情况下减小输出增益，因此，在测量值超过允许最大测量值的可能性较小的期间将输出增益保持得较大，能够提高载荷的检测精度。

(1-2-8)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述增益调整处理中，

在所述车辆处于加速状态，且沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过以重力加速度为基准的第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

根据该构成，在能够根据车辆的行驶状态判断为处于测量值超过允许最大测量值的可能性大的状况的情况下，能够迅速地减小输出增益。由此，能够以测量值不超过允许最大测量值的方式调整输出增益，提高载荷的检测精度。

应予说明，“以重力加速度为基准的第二阈值”是将重力加速度乘以任意设定的系数而得到的值，是简单地表示在车辆运动上进行接近轮胎的极限的行驶的运算值。例如，在能够推定轮胎与路面间的摩擦系数、或者能够事先推定路面状态的情况下，有时能够时时刻刻推定车辆打滑的极限，但通过基于此时的载荷(N)动态地计算系数，从而能够推定车辆打滑的极限。

(1-2-9)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述增益调整处理中，

在所述车辆处于加速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于所述轮胎的横向力之和的值中的任一方或双方超过以重力加速度为基准的第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

根据该构成，在对于车辆产生横向加速度的行驶状态下，能够迅速地减小输出增益。

(1-2-10)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述车辆持续直行行驶的情况下，在沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过所述第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

根据该构成，在对于车辆产生纵向加速度的行驶状态下，能够迅速地减小输出增益。

(1-2-11)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

在所述增益调整处理中，

所述控制装置判定能否增大所述激励侧增益，

在能够增大所述激励侧增益的情况下，与所述测量侧增益相比优先增大所述激励侧增益。

根据该构成，能够在不降低所测量的载荷的分辨率的情况下使桥式电路的输出放大。由此，能够在不降低载荷的检测精度的情况下增大桥式电路的输出。

(1-2-12)另外，在本公开的实施方式中，也可以为，

所述控制装置对是否未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持进行判定，

在未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持的情况下，所述控制装置执行所述测量值的零点偏移处理。

根据该构成，控制装置在判定为未对应变仪施加载荷的状态时，自动执行测量值的零点偏移处理，能够进一步提高载荷的检测精度。

<<2.本公开的实施方式的详细描述>>

<2-1.测力元件(六分力检测器)的结构例>

接着，对能够应用本公开的实施方式的载荷检测装置的测力元件的结构例进行说明。

在本实施方式中，作为测力元件的一个方式，对将本公开的技术应用于能够检测施加于车辆的车轮的六分力(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)的六分力检测器的例子进行说明。本实施方式的测力元件是检测施加于车轮的六分力的六分力检测器，并且组装于轮毂轴承单元，该轮毂轴承单元安装于悬架装置且可旋转地支承汽车等车辆的车轮。

图1示出以包含车轴的平面将包括六分力检测器的轮毂轴承单元剖切而得的剖视图。在图1中，右侧表示车宽方向外侧，左侧表示车宽方向内侧。应予说明，图1所示的轮毂轴承单元的结构仅是一例，并不限于图1所示的结构。

轮毂轴承单元100构成为具备轮毂110、外筒120、内筒130、滚动体140、基部150以及六分力检测器1。轮毂110是供由轮辋和轮胎构成的未图示的车轮的轮辋盘部分紧固的部件。轮毂110构成为一体地形成筒状部111、法兰部112、轴环部113等。

筒状部111形成为与车轮的旋转中心轴(车轴)同心的圆筒状。筒状部111插入于内筒130、感受体10、基部150的内径侧。在筒状部111的内周面部的车宽方向外侧的区域形成有与未图示的驱动轴的花键轴部嵌合的花键孔111a。法兰部112是从筒状部111的车宽方向外侧的端部向外径侧呈凸缘状伸出而形成的圆盘状的部分。法兰部112的车宽方向外侧的面部作为供轮辋盘紧固的基部而发挥功能。在法兰部112，在预定的节圆直径上沿周向等间隔地形成有例如5个左右的供轮毂螺栓插入的开口112a。轴环部113是从法兰部112的车宽方向外侧的面部突出的与车轴同心的圆筒状的部分。轴环部113与形成于轮辋盘的中央部的圆形开口即中心孔嵌合，以提高车轮的安装精度。

外筒120、内筒130、滚动体140协同动作而构成可旋转地支承车轮的滚动轴承(轮毂轴承)。外筒120构成为一体地形成筒状部121、法兰部122等。筒状部121是与车轴同心的圆筒状的部分。在筒状部121的内周面形成有对滚动体140进行引导的轨道面。筒状部121的车宽方向内侧的端部形成为相对于内筒130的筒状部131的车宽方向内侧的端部向车宽方向内侧伸出。

法兰部122形成为从筒状部121的车宽方向外侧的端部向外径侧以凸缘状伸出。法兰部122是供轮毂110的法兰部112紧固固定的部分。法兰部122的车宽方向外侧的面部与轮毂110的法兰部112的车宽方向内侧的面部抵接。法兰部122具有与轮毂110的开口112a同心地形成的螺纹孔122a。在螺纹孔122a紧固用于车轮的固定的未图示的轮毂螺栓。

内筒130构成为一体地形成筒状部131、法兰部132等。筒状部131是与车轴同心的圆筒状的部件，并插入于外筒120的筒状部121的内径侧。在筒状部131的外周面与外筒120的筒状部121的内周面之间设置有预定的间隔。在筒状部131的外周面形成有对滚动体140进行引导的轨道面。法兰部132形成为从筒状部131的车宽方向外侧的端部向内径侧伸出。法兰部132对感受体10的第一法兰12的车宽方向外侧的端部进行保持。滚动体140是组装于外筒120与内筒130的轨道面之间的轴承。滚动体140与保持器141和保持器142一起组装于外筒120与内筒130之间，该保持器141和保持器142在外筒120与内筒130之间进行滚动体140的定位。

基部150是将轮毂轴承单元100紧固固定于悬架装置的未图示的立柱(upright)(轮毂转向节)的部分。基部150构成为一体地形成筒状部151、法兰部152、凹部153、突出部154等。筒状部151是与车轴同心的圆筒状的部件，并且供轮毂110的筒状部111的车宽方向内侧的端部插入。轮毂110的筒状部111的外周面与筒状部151的内周面在径向上隔开预定的间隔而对置配置。

法兰部152形成为从筒状部151的车宽方向外侧的端部向外径侧以凸缘状伸出。法兰部152是将基部150紧固于未图示的立柱的紧固面部。在法兰部152以沿周向分布的方式形成有多个开口152a，该开口152a供用于向立柱紧固的多个螺栓插入。在法兰部152的内部，从配置有感受体10的圆筒部11的外周面的空间部内到法兰部152的外周缘部形成有贯通孔152b，该贯通孔152b供与应变仪连接的布线等配置。

凹部153是将基部150的内周面中的、在轴向上相当于法兰部152的区域的内径以台阶状扩大而形成的部分。凹部153是对感受体10的第二法兰13进行保持的部分。突出部154是从法兰部152的径向上的中间部分向车宽方向外侧突出而形成的圆筒状的部分。突出部154的外周面与外筒120的筒状部121的车宽方向内侧的端部处的内周面在径向上隔开间隔而对置配置。

六分力检测器1是能够检测作用于车轮的正交三轴方向上的载荷以及绕正交三轴的力矩的测力元件。六分力检测器1构成为具有实质上形成为圆筒状的感受体10、设置于该感受体10的多个应变仪以及包括该应变仪的桥式电路。

感受体(传感器芯)10形成为具有圆筒部11、第一法兰12、第二法兰13等。圆筒部11是形成为遍及预定的轴向长度而内径和外径实质上为恒定的圆筒状的部分，并且是供后述的多个应变仪粘贴(粘接)的部分。第一法兰12是设置于圆筒部11的车宽方向外侧的端部，并相对于圆筒部11分别向外径侧和内径侧伸出而形成的部分。第一法兰12以外周面与内筒30的筒状部131的车宽方向外侧的端部附近的内周面抵接且端面与法兰部132的车宽方向内侧的面部碰触的状态固定于内筒30。

第二法兰13是设置于圆筒部11的车宽方向内侧的端部，并相对于圆筒部11分别向外径侧和内径侧伸出而形成的部分。第二法兰13以其外周面和端面嵌入于基部150的凹部153内的状态固定于基部150。通过这样的结构，作用于车轮的力实质上全部经由感受体10在与基部150之间传递。

六分力检测器1分别具有Fx检测系统、Fy检测系统、Fz检测系统、Mx检测系统、My检测系统、Mz检测系统，上述Fx检测系统、Fy检测系统、Fz检测系统、Mx检测系统、My检测系统、Mz检测系统分别具有包括设置于上述感受体10的圆筒部11的应变仪的桥式电路。Fx检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的径向(x轴方向)上的力Fx。Fz检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的与x轴方向正交的方向的径向(z轴方向)上的力Fz。Fy检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的轴向(y轴方向)上的力Fy。Mx检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的绕x轴的力矩Mx。Mz检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的绕z轴的力矩Mz。My检测系统检测作用于感受体10的圆筒部11的绕y轴的力矩My。

上述Fx检测系统、Fy检测系统、Fz检测系统、Mx检测系统、My检测系统、Mz检测系统分别构成为具有包括四个应变仪的桥式电路。图2是示出六分力检测器1中的应变仪的配置的示意图。图3是示出六分力检测器1中的Fx检测系统的应变仪的配置以及桥式电路的结构的图，并示出各测力系统(Fx检测系统、Fy检测系统、Fz检测系统)和各测力矩系统(Mx检测系统、My检测系统、Mz检测系统)的应变仪的配置以及桥式电路的结构的代表例。

如图2和图3所示，Fx检测系统构成为具有应变仪21～24。应变仪21～24是单轴的应变仪，并以其检测方向成为与圆筒部11的中心轴方向平行的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪21配置于圆筒部11的外周面的第一法兰12侧的区域(接近于中间部14的区域)。应变仪22配置在通过应变仪21且与圆筒部11的轴向平行的直线上，并配置在圆筒部11的外周面的第二法兰13侧的区域(接近于中间部15的区域)。应变仪23配置于从应变仪22观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪22呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。应变仪24配置于从应变仪21观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪21呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。

如图3所示，Fx检测系统的桥式电路构成为惠斯通桥式电路，将应变仪21～24依次连接为环状，并在应变仪22与应变仪23之间、以及应变仪21与应变仪24之间分别连接电源的正极、负极。桥式电路提取应变仪21与应变仪22之间的电位差、以及应变仪23与应变仪24之间的电位差作为输出。桥式电路的结构将在后面进行详细说明。

Fy检测系统构成为具有应变仪41～44。应变仪41～44是单轴的应变仪，并以其检测方向成为与圆筒部11的中心轴方向平行的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪41配置于Fx检测系统的应变仪21、22的中间。应变仪42、43、44分别配置在相对于应变仪41绕圆筒部11的中心轴的相位偏移90度、180度、270度而得的位置。Fy检测系统的桥式电路除了将图3所示的Fx检测直径的应变仪21～24置换为应变仪41～44这一点以外，具有与上述Fx检测系统的桥式电路相同的结构。

Fz检测系统构成为具有应变仪31～34。应变仪31～34是单轴的应变仪，并以其检测方向成为与圆筒部11的中心轴方向平行的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪31配置为相对于Fx检测系统的应变仪21绕圆筒部11的中心轴偏移90度。应变仪32配置为相对于Fx检测系统的应变仪22绕圆筒部11的中心轴偏移90度。应变仪31和应变仪32配置于与圆筒部11的轴向平行的同一直线上。应变仪33配置于从应变仪32观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪32呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。应变仪34配置于从应变仪31观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪31呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。Fz检测系统的桥式电路除了将图3所示的Fx检测直径的应变仪21～24置换为应变仪31～34这一点以外，具有与上述Fx检测系统的桥式电路相同的结构。

Mx检测系统构成为具有应变仪51～54。应变仪51～54是单轴的应变仪，并以其检测方向成为与圆筒部11的中心轴方向平行的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪51配置为在圆筒部11的中心轴方向上与Fz检测系统的应变仪31相邻。应变仪52配置为在圆筒部11的中心轴方向上与Fz检测系统的应变仪32相邻。应变仪51和应变仪52配置于与圆筒部11的轴向平行的同一直线上。应变仪53配置于从应变仪52观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪52呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。应变仪54配置于从应变仪51观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪51呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。Mx检测系统的桥式电路除了将图3所示的Fx检测直径的应变仪21～24置换为应变仪51～54这一点以外，具有与上述Fx检测系统的桥式电路相同的结构。

My检测系统构成为具有应变仪71～74。应变仪71～74是剪切型的应变仪，并以其检测方向成为圆筒部11的周向的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪71配置于Fy检测系统的应变仪41、42的中间。应变仪72配置于Fy检测系统的应变仪42、44的中间。应变仪73、74配置于分别相对于应变仪72、71成为圆筒部11的中心轴对称的位置。My检测系统的桥式电路除了将图3所示的Fx检测直径的应变仪21～24置换为应变仪61～64这一点以外，具有与上述Fx检测系统的桥式电路相同的结构。

Mz检测系统构成为具有应变仪61～64。应变仪61～64是单轴的应变仪，并以其检测方向成为与圆筒部11的中心轴方向平行的方式粘贴于圆筒部11的外周面。应变仪61配置为在圆筒部11的中心轴方向上与Fx检测系统的应变仪21相邻。应变仪62配置为在圆筒部11的中心轴方向上与Fx检测系统的应变仪22相邻。应变仪61和应变仪62配置于与圆筒部11的轴向平行的同一直线上。应变仪63配置于从应变仪62观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪62呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。应变仪64配置于从应变仪61观察绕圆筒部11的中心轴偏移180度而得的位置(相对于应变仪61呈圆筒部11的中心轴对称的位置)。Mz检测系统的桥式电路除了将图3所示的Fx检测直径的应变仪21～24置换为应变仪61～64这一点以外，具有与上述Fx检测系统的桥式电路相同的结构。

<2-2.桥式电路>

接着，以图3所示的Fx检测系统的桥式电路为例，对各测力系统和各测力矩系统的桥式电路的结构例进行具体说明。

图3所示的Fx检测系统的桥式电路80具有第一端子81、第二端子82、第三端子83以及第四端子84这四个端子、以及四个应变仪21、22、23、24。应变仪21设置于第一端子81与第二端子82之间，应变仪22设置于第二端子82与第四端子84之间。应变仪24设置于第一端子81与第三端子83之间，应变仪23设置于第三端子83与第四端子84之间。通过第一端子81、应变仪21、第二端子82、应变仪22以及第四端子84的电流路径构成第一路径86。另外，通过第一端子81、应变仪24、第三端子83、应变仪23以及第四端子84的电流路径构成第二路径87。

应变仪21、22、23、24是电阻值根据应变量而变化的电阻元件。在本实施方式中，应变仪构成为使用应变系数为4以上的材料。例如，应变仪也可以由Cr-N薄膜构成。如果应变仪的应变系数为4以上，则作为检测施加于车轮的载荷的六分力检测器1能够得到所期望的输出。其中，应变仪不限于Cr-N薄膜。

在桥式电路80中，通过对应变体施加载荷，从而在各应变仪21、22、23、24产生应变，各应变仪21、22、23、24的电阻值根据该应变量而变化。桥式电路80输出与第一路径86的第二端子82与第二路径87的第三端子83之间的电位差对应的差动信号(第一差动信号)。

应予说明，也可以在桥式电路80的任意位置连接有用于调整桥式电路80的电阻值的初始平衡的偏差的电阻元件、用于补偿温度特性的电阻元件。

＜2-3.载荷检测装置的实施方式的详细描述＞

接着，对本实施方式的载荷检测装置的实施方式进行详细说明。应予说明，在以下的说明中，将测力元件1的各测力系统和各测力矩系统的桥式电路的第一端子至第四端子表示为图3所示的桥式电路80的第一端子81、第二端子82、第三端子83以及第四端子84来进行说明。

图4是功能性地示出本实施方式的载荷检测装置的构成例的框图。

本实施方式的载荷检测装置200具备测力元件(六分力检测器)1、测定电路160以及CAN(Controller Area Network：控制器局域网)通信驱动器183。测力元件1的各测力系统及各测力矩系统的桥式电路80和测定电路60也可以分别经由连接器连接。

测定电路160具备激励侧差动放大电路161、测量侧差动放大电路163、锁定放大器165以及控制装置180。控制装置180经由CAN通信驱动器183连接于CAN总线191，该CAN总线191是连接搭载于车辆的多个控制装置的通信总线。

激励侧差动放大电路161具有生成激励信号并使该激励信号放大而将其向测力元件1传输的功能。激励侧差动放大电路161构成为具备例如以往公知的正弦波振荡器、增益切换差动放大器以及激励驱动器差动放大器等。激励侧差动放大电路161通过控制装置180进行驱动的控制，生成预定频率、相位以及振幅的正弦波的电信号(激励信号)，并且以所设定的增益(激励侧增益)放大激励信号，向测力元件1的各桥式电路80的第一端子81和第四端子84传输激励信号。

测量侧差动放大电路163具有获取从测力元件1输出的第一差动信号，并使第一差动信号放大而将其输出的功能。测量侧差动放大电路163构成为具备例如以往公知的差动仪表放大器、增益切换差动放大器以及A/D转换器等。测量侧差动放大电路163通过控制装置180进行驱动的控制，以所设定的增益(测量侧增益)放大所获取到的第一差动信号，并向锁定放大器165输出第二差动信号。

应予说明，只要是能够按照控制装置180的驱动指令生成向桥式电路传输的激励信号并使激励信号放大的结构，激励侧差动放大电路161的结构就不特别限定。同样地，只要是能够按照控制装置180的驱动指令使从桥式电路输出的第一差动信号放大的结构，测量侧差动放大电路163的结构就不特别限定。另外，也可以在激励侧差动放大电路161和测量侧差动放大电路163中的任一方或双方具备具有对信号的频率、相位、振幅等进行校正的功能的各种元件。

锁定放大器165从通过测量侧差动放大电路163输出的第二差动信号中提取与激励信号的频率和相位相对应的信号。提取出的信号作为表示测量值的数据被输出到控制装置180。锁定放大器165也可以由以往公知的锁定放大器构成。

控制装置180具备一个或多个处理器、以及与该处理器以能够通信的方式连接的一个或多个存储器，并执行测定电路160的控制。另外，控制装置180基于从锁定放大器165输入的测量值和输出增益，计算施加于测力元件1的载荷。控制装置180对激励侧差动放大电路161和测量侧差动放大电路163输出指令信号。在本实施方式中，控制装置180设定激励侧增益和测量侧增益，并以从锁定放大器165输入的测量值不超过允许最大测量值的方式调整输出增益。

特别是，控制装置180基于从锁定放大器165输入的测量值的历史，执行以测量值收敛于小于允许最大测量值的方式调整激励侧增益和测量侧增益中的至少一方的处理(增益反馈调整处理)。另外，控制装置180经由CAN通信驱动器183获取车辆的行驶状态的信息，并基于所获取到的行驶状态的信息，执行以测量值收敛于小于允许最大测量值的方式调整输出增益的处理(增益前馈调整处理)。

在本实施方式中，激励侧增益和测量侧增益分别以预定间隔设定多个增益候选值，控制装置180针对激励侧增益和测量侧增益分别确定增益设定值，并调整输出增益。例如，在激励侧增益能够设定至5倍(放大率500％)，且测量侧增益能够设定至4倍(放大率400％)的情况下，输出增益能够调整至最大20倍(放大率2000％)。

通过构成为能够利用激励侧增益和测量侧增益来调整输出增益，从而能够将测量值调整为期望的范围，并且使所测量的载荷的分辨率最优化。例如，如果存在全范围为0-100mV且通过运算能够以0.1mV的精度进行测量的载荷检测装置，则在检测0-5000N的物理量时，如果对测量0-10mV的输出的情况与测量0-100mV的输出的情况进行比较，则前者能够以50N刻度对载荷进行检测，后者能够以5N刻度对载荷进行测量。因此，能够使测量值的最大值接近与输出增益的设定值对应的允许最大测量值，并且调整为更优的分辨率。

更具体而言，在激励侧调整增益的情况下，通过将激励侧增益设为2倍，从而使桥式电路的输出成为2倍。但是，在将激励侧增益设为2倍的情况下，虽然桥式电路的输出成为2倍，但是所测量的载荷的分辨率不会降低。另一方面，在测量侧调整增益的情况下，能够通过将第一差动信号放大为2倍或放大为4倍来调整所测量的载荷的分辨率本身。例如，在将测量侧增益设为2倍的情况下，第二差动信号的输出与第一差动信号相比成为2倍，另一方面，所测量的载荷的分辨率成为二分之一。因此，通过构成为能够利用激励侧增益和测量侧增益来调整输出增益，从而能够将测量值调整为期望的范围，并且使所测量的载荷的分辨率最优化。

另外，在本实施方式中，控制装置180构成为经由CAN通信驱动器183获取车辆的行驶状态的信息，并在预定的偏移处理条件成立的情况下，执行测力元件1的零点偏移处理。在如上述六分力检测器那样搭载于车辆的测力元件1的情况下，针对所施加的载荷，实际的测量值与本来应测量的测量值之差即偏移量可能因热历史和/或机械应力历史等而始终变化。控制装置180为了防止这样的偏移量变得过大，根据车辆的行驶状态的信息，判定能够执行零点偏移处理的偏移处理条件是否成立，在零点偏移处理条件成立时执行零点偏移处理。由此，能够进一步提高载荷的检测精度。

＜2-4.载荷检测装置的动作＞

接着，以使用六分力检测器1来检测施加于车辆的轮胎的分力的载荷检测装置为例，对本实施方式的载荷检测装置的动作的一例进行说明。

(2-4-1.事先设定处理)

控制装置180执行对增益调整处理、零点偏移处理的执行所需的条件进行设定的事先设定处理。事先设定处理基本上在最初使用载荷检测装置200之前执行即可，但也可以在进行了测力元件1和/或测定电路160的修理、检查或者更换作业时再次执行。

图5是示出事先设定处理的流程图。

在事先设定处理中，控制装置180参照表示载荷检测装置200的规格的数据(步骤S1)，基于构成测定电路160的各要素的规格来设定输出增益最大值Gain_max、可测量最大值S_max_sys以及允许最大测量值S_max_def(gain_x)(步骤S3)。规格数据也可以是也被称为TEDS(Transducer Electronic Data Sheet：换能器电子数据表)的数据表。

能够设定的激励侧增益和测量侧增益的值(激励侧增益候选值和测量侧增益候选值)预先以预定间隔设定有多个，控制装置180计算并记录能够设定的输出增益的最大值Gain_max。另外，控制装置180读取并记录测定电路160能够测量的最大值(可测量最大值)S_max_sys的数据。另外，控制装置180根据输出增益Gain读取并记录测定电路160保证测量精度的测量值的最大值即允许最大测量值S_max_def(gain_x)的数据。

(2-4-2.增益反馈调整处理)

图6是示出基于测量出的测量值的历史的增益调整处理(增益反馈调整处理)的流程图。增益反馈调整处理可以在车辆的系统的启动过程中始终执行，但也可以构成为在执行使用了施加于轮胎的分力的特定的控制的过程中执行。

首先，控制装置180经由CAN通信驱动器183获取车辆状态信息(步骤S11)。车辆状态信息包含车辆是否为行驶中、以及能够判定车辆的加减速度和/或横摆率的信息。车辆状态信息可以包含车速、加减速度、加速器操作量以及制动器操作量的信息，但并不限于这些信息。例如，车辆状态信息也可以包含示出车辆为行驶中这一情形的状态信息。

接下来，控制装置180基于车辆状态信息，判定在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆是否为行驶状态(步骤S13)。例如，在该期间满足车速为超过0km/h的正的值、加减速度不为0或加速器操作量为正的值中的至少任一个条件时，控制装置180判定为在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆为行驶状态。T秒的值可以在例如5～20秒的范围内任意地设定。

在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆不是行驶状态的情况下(S13/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S25)。具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益分别保持为当前的激励侧增益设定值和测量侧增益设定值。在该情况下，车辆处于停止状态，不存在随着车辆的行驶而施加于轮胎的分力的变化，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S11。

另一方面，在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆为行驶状态的情况下(S13/是)，控制装置180获取从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间(t-T～t)的最大测量值S_max_t(步骤S15)。即，控制装置180获取在已经经过的预定期间内测量到的测量值S的最大值(最大测量值)S_max_t。

接下来，控制装置180判定所获取到的最大测量值S_max_t是否小于可测量最大值S_max_sys(步骤S17)。即，控制装置180对在车辆处于行驶状态的预定期间内测量出的最大测量值S_max_t是否小于可测量最大值S_max_sys进行判定。在最大测量值S_max_t为可测量最大值S_max_sys以上的情况下(S17/否)，控制装置180将输出增益Gain设定为比当前的输出增益设定值Gain_now小一级的值Gain_now-1(步骤S27)。

具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益中的任一方减小一级，减小输出增益Gain。由此，能够使所测量出的最大测量值S_max_t接近可测量最大值S_max_sys，降低在相同的行驶状态持续的情况下所测量的测量值S超过可测量最大值S_mas_sys的可能性。特别是，通过保持激励侧增益并减小测量侧增益，从而能够减小测量值S的范围，并且提高要测量的载荷的分辨率。

另一方面，在最大测量值S_max_t小于可测量最大值S_max_sys的情况下(S17/是)，控制装置180判定第一比是否小于第二比(步骤S19)，该第一比为最大测量值S_max_t与根据当前设定的输出增益Gain而确定的允许最大测量值S_max_def(gain_now)之比，该第二比为小一级的输出增益Gain_now-1与当前设定的输出增益Gain_now之比。在该步骤S19中，判别是否即使将输出增益增大1级，所测量出的最大测量值S_max_t也不超过允许最大测量值S_max_def(gain_now)，即是否有将输出增益增大1级的裕度。以将该裕度量设定为设计值为目的，预先设定各输出增益Gain的设定值允许最大测量值S_max_def(gain_x)。

应予说明，后述的基于车辆状态信息的增益前馈调整处理按每一个车辆进行，但上述最大测量值S_max_t与允许最大测量值S_max_def(gain_x)之间的比较按该车辆的分力分量进行。

在步骤S19为否定判定的情况下(S19/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S25)。在该情况下，如果增大输出增益Gain，则测量值S有可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此，不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S11。

另一方面，在步骤S19为肯定判定的情况下(S19/是)，控制装置180判定是否在成为满足步骤S19的条件的状态起保持了第一时间N1(秒)(步骤S21)。第一时间N1可以设定为能够判断为具有将输出增益增大一级的裕度的状态稳定地持续的任意的时间。应予说明，表示步骤S19的条件成立的信息在后述的增益前馈调整处理中使用。因此，能够通过设立表示步骤S19的条件成立的标志等来进行参照。

在成为满足步骤S19的条件的状态起未保持第一时间N1的情况下(S21/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S25)。在该情况下，由于无法判断为即使增大输出增益Gain，测量值S也不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S11。

另一方面，在成为满足步骤S19的条件的状态起保持了第一时间N1的情况下(S21/是)，控制装置180将输出增益Gain设定为比当前的输出增益设定值Gain_now大一级的值Gain_now+1(步骤S23)。

具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益中的任一方增大一级，增大输出增益Gain。由此，能够以测量值S不超过与调整后的输出增益(Gain_now+1)相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)的方式增大测量值S。此时，也可以优先增大激励侧增益。

图7是示出增大输出增益Gain时的激励侧增益和测量侧增益的设定处理的流程图。

控制装置180读取当前设定的激励侧增益设定值，判定能否增大激励侧增益(步骤S31)。具体而言，控制装置180判定当前设定的激励侧增益设定值是否是预先以预定间隔设定的多个激励侧增益候选值的最大的值，在激励侧增益设定值不是激励侧增益候选值的最大值的情况下，判定为能够增大激励侧增益。

在判定为能够增大激励侧增益的情况下(S31/是)，控制装置180通过优先增大激励侧增益来增大输出增益Gain(步骤S33)。另一方面，在未判定为能够增大激励侧增益的情况下(S31/否)，控制装置180通过增大测量侧增益来增大输出增益Gain(步骤S35)。如此，通过优先增大激励侧增益，从而能够在不降低所测量的载荷的分辨率的情况下增大测量值S。

控制装置180以预定的采样周期反复执行以上说明的各步骤的处理。即使在来自测力元件1的桥式电路的输出范围宽的情况下，控制装置180也基于实际的测量值S的历史，以所测量出的最大测量值S_max_t收敛于小于可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_now)的方式设定输出增益Gain。由此，能够以测量值S不超过可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_x)的方式，放大桥式电路的输出，提高载荷的测量精度。

(2-4-3.增益反馈调整处理的变形例)

在变形例的增益反馈调整处理中，增大输出增益Gain时的输出增益Gain的设定方法与图6所示的增益反馈调整处理的例子不同。

图8是示出增益反馈调整处理的变形例的流程图。对于图8所示的流程图而言，图6所示的流程图中的步骤S19～步骤S21的处理被置换为步骤S18～步骤S22的处理。

在变形例中，在步骤S17中被判定为最大测量值S_max_t小于可测量最大值S_max_sys的情况下(S17/是)，控制装置180计算与最大测量值S_max_t相对应的、不进行输出增益Gain的调整的情况下(Gain＝1)的基本测量值ms_max_ori(步骤S18)。具体而言，控制装置180通过将最大测量值S_max_t除以当前设定的输出增益设定值Gain_now来计算基本测量值ms_max_ori。

接下来，控制装置180从输出增益候选值之中计算出使基本测量值ms_max_ori乘以输出增益Gain_x而得到的值S_max成为小于与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)的最大的输出增益Gain_M(步骤S20)。

接下来，控制装置180判定所求出的输出增益Gain_M是否比当前设定的输出增益设定值Gain_now小(步骤S22)。在未判定为输出增益Gain_M比输出增益设定值Gain_now小的情况下(S22/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S25)。在该情况下，无法增大输出增益Gain，因此，不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S11。

另一方面，在判定为输出增益Gain_M比输出增益设定值Gain_now小的情况下(S22/是)，控制装置180将输出增益Gain设定为比当前的输出增益设定值Gain_now+1大一级的值Gain_now+1(步骤S23)。此时，控制装置180也可以将输出增益Gain增大多级以上，但如果输出增益Gain的增大率过大，则在车辆的行驶状态变化，施加于轮胎的载荷急剧上升的情况下，测量值S有可能易于超过允许最大测量值S_max_def(gain_x)。因此，优选将输出增益Gain一点一点地增大一级或两级等。

以上说明的变形例的增益反馈调整处理也能够得到与上述增益反馈调整处理同样的效果。

(2-4-4.增益反馈调整处理的作用)

图9～图10是示出通过增益反馈调整处理来增大输出增益的例子的说明图。图9和图10均示出对在弯道转弯的车辆的轮胎施加的车宽方向上的分力Fy的测量值。图9示出输出增益Gain固定为2且不进行桥式电路的输出的增益调整的情况下的测量值(基本测量值)ms。另外，图10示出进行了桥式电路的输出的增益调整的情况下的测量值S。在该例中，可测量最大值S_max_sys设为1.50mV。

在图9所示的例子中，在不进行增益调整的情况下，在从测量开始起到8秒后为止的期间(第一期间)，基本测量值ms在0.00-0.05mV之间波动。另外，在从测量开始8秒后起到23秒后为止的期间(第二期间)，基本测量值ms在0.00-0.20mV之间波动。另外，在23秒后以后的期间(第三期间)，基本测量值ms在0.00-0.70mV之间波动。这表示在各期间车辆的行驶状态发生变化，施加于轮胎的载荷发生变化。

在不进行增益调整的情况下，基本测量值ms大幅度低于可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此，存在通过放大桥式电路的输出而使测量值S的范围向较大的一侧变化，提高载荷的检测精度的余地。

与此相对，在图10所示的例子中，在开始测量时输出增益Gain被设定为5，在第一期间，测量值S在0.00-0.10mV之间波动。第一期间的测量值S大幅度低于可测量最大值S_max_sys且小于与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_5)的状态持续。因此，控制装置180将输出增益Gain设为2倍。

因此，第二期间的测量值S被放大，在0.00-0.25mV之间波动。由于车辆的行驶状态的变化，第二期间的基本测量值ms的波动幅度比第一期间的波动幅度大，但第二期间的测量值S大幅度低于可测量最大值S_max_sys且小于与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_10)的状态持续。因此，控制装置180将输出增益Gain进一步设为2倍。

因此，第三期间的测量值S被进一步放大，在0.00-1.40mV之间波动。由于车辆的行驶状态的变化，第三期间的基本测量值ms的波动幅度变得比第二期间的波动幅度大，第二期间的测量值S的最大值接近可测量最大值S_max_sys。由此，能够基于更大的测量值S来检测载荷，能够提高载荷的检测精度。

图11～图12是示出通过增益反馈调整处理来减小输出增益的例子的说明图。图11和图12均示出在车辆的减速时施加于轮胎的车辆前后方向上的分力Fx的测量值。图11示出输出增益Gain被固定为10且不进行桥式电路的输出的增益调整的情况下的测量值(基本测量值)ms，图12示出进行了桥式电路的输出的增益调整的情况下的测量值S。在该例中，可测量最大值S_max_sys设为1.50mV。

在图11所示的例子中，在不进行增益调整的情况下，在从测量开始起到8秒后为止的期间(第一期间)，基本测量值ms在0.05-0.35mV之间波动。另外，在从测量开始8秒后起到23秒后为止的期间(第二期间)，基本测量值ms在0.20-1.10mV之间波动。另外，在23秒后以后的期间(第三期间)，基本测量值ms在0.20-1.80mV之间波动。这表示在各期间车辆的行驶状态发生变化，施加于轮胎的载荷发生变化。

在不进行增益调整的情况下，基本测量值ms随着时间的经过而上升，在第二期间内超过允许最大测量值S_max_def(gain_10)，在从测量开始起32秒后超过可测量最大值S_max_sys。

与此相对，在图12所示的例子中，在开始测量时输出增益Gain被设定为20，在第一期间，测量值S在0.10-0.75mV之间波动。第一期间的测量值S大幅度低于可测量最大值S_max_sys，但超过与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_20)。因此，控制装置180将输出增益Gain设为0.5倍，设为与图11的情况相同的输出增益Gain。

因此，第二期间的测量值S在0.20-1.10mV之间波动。但是，由于车辆的行驶状态的变化，第二期间的基本测量值ms的测量值S的范围变得比第一期间的测量值S的范围大，因此虽然减小了输出增益Gain，但测量值S超过了与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_10)。因此，控制装置180将输出增益Gain进一步设为0.5倍。

因此，第三期间的测量值S被抑制得较小，在0.10-0.75mV之间波动。第三期间的基本测量值ms超过了可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_5)，但通过减小输出增益Gain而成为低于可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_5)的值。由此，能够保证测量值S的精度，能够提高测量精度。

(2-4-5.基于激励侧增益和测量侧增益的输出增益的调整)

图13是示出通过调整激励侧增益和测量增益来调整输出增益的说明图。图13示出由激励侧增益Gain_u和测量侧增益Gain_d确定的输出增益Gain、以及以该输出增益Gain将基本测量值ms放大而得且施加于在不平整地面的道路行驶的车辆的轮胎的车宽方向上的分力Fy的测量值S。

在从测量开始起到8秒后为止的期间，激励侧增益Gain_u和测量侧增益Gain_d均被设定为1，总的输出增益Gain被设定为1。另外，在从8秒后起到13秒后为止的期间，测量侧增益Gain_d保持为1，另一方面，激励侧增益Gain_u向2.5增大，总的输出增益Gain向2.5增大。另外，在从13秒后起到22秒后为止的期间，激励侧增益Gain_u保持为2.5，另一方面，测量侧增益Gain_d向4增大，总的输出增益Gain向10增大。此外，在22秒后以后的期间，激励侧增益Gain_u向5增大，另一方面，激励侧增益Gain_u向2减小，总的输出增益Gain保持为10。由此，按照输出增益Gain的设定来放大基本测量值ms，改变测量值S的范围。

在六分力检测器1中，从三个测力系统(Fx、Fy、Fz)以及三个测力矩系统(Mx、My、Mz)的桥式电路分别输出差动信号，但在存在来自桥式电路的输出不足的分力的情况下，为了调整噪声分量和允许测量最大值而调整激励侧增益和测量侧增益是有效的。在该情况下，即使总的输出增益Gain相同，在存在增大激励侧增益Gain_u的裕度的情况下，通过优先增大激励侧增益Gain_u而不是增大测量侧增益Gain_d，从而能够设为以测量值S的范围为目标的范围并且设为减少降低所测量的载荷的分辨率的输出增益Gain。

在上述的图13的例子中，在从测量开始起22秒后，控制装置180将总的输出增益Gain保持为10，并且使激励侧增益Gain_u向5增大，另一方面，使激励侧增益Gain_u向2减小。由此，能够保持测量值S的范围，并且提高所测量的载荷的分辨率。

(2-4-6.增益前馈调整处理)

图14是示出基于车辆的行驶状态的信息的增益调整处理(增益前馈调整处理)的流程图。增益前馈调整处理可以在车辆的系统的启动过程中始终执行，也可以构成为在执行使用了施加于轮胎的分力的特定的控制的过程中执行。另外，以下说明的增益前馈调整处理利用增益反馈调整处理中使用的信息来执行，并且与增益反馈调整处理并行地执行。

首先，控制装置180经由CAN通信驱动器183获取车辆状态信息(步骤S41)。该步骤S41的处理内容与上述增益反馈调整处理的步骤S11相同，步骤S11和步骤S41可以是一个处理。

接下来，控制装置180基于车辆状态信息，判定在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆是否为减速状态(步骤S43)。例如，控制装置180在车辆状态信息所包含的车辆的加速度为负的值的情况下，判定为车辆为减速状态。但是，判定车辆为减速状态的方法并不限于上述的例子。

在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆不是减速状态的情况下(S43/否)，判定在从比当前时刻t靠前T秒的时刻起到当前时刻t为止的期间车辆是否为加速状态(步骤S55)。例如，控制装置180在车辆状态信息所包含的车辆的加速度为正的值的情况下，判定为车辆为加速状态。但是，判定车辆为加速状态的方法并不限于上述的例子。

在步骤S43和步骤S55中，在步骤S43为肯定判定的情况下(S43/是)，控制装置180执行判定是否增大输出增益Gain的处理(步骤S45～步骤S49)。另一方面，在步骤S55为肯定判定的情况下(S55/是)，控制装置180执行判定是否减小输出增益Gain的处理(步骤S57～步骤S59)。另一方面，在步骤S43和步骤S55均为否定判定的情况下(S43/否且S55/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益分别保持为当前的激励侧增益设定值和测量侧增益设定值。在该情况下，由于难以通过增益前馈调整处理进行输出增益Gain的调整，因此结束本例程的处理，并返回到步骤S11。

在步骤S43为肯定判定的情况下(S43/是)，控制装置180判定对沿预定方向作用于车辆的加速度乘以车辆的重量而得到的值、或者沿预定方向作用于各个轮胎的分力之和的值中的任一方或双方是否小于以重力加速度为基准的第一阈值(步骤S45)。步骤S45是判别车辆的行驶状态是否为对轮胎施加的载荷较小的行驶状态的处理，为了预测不进行增益调整的状态下的基本测量值ms成为较小的值这一情形而执行。

在图14所示的流程图的步骤S45中，在可能对车辆产生车宽方向上的加速度的行驶状态下，控制装置180判定沿车宽方向作用于车辆的横向加速度G_lat与离心力的加速度v*ω之和乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_lat+v*ω)、或者沿车宽方向作用于各个轮胎的分力Fy之和ΣFy的绝对值abs(ΣFy)中的任一方或双方是否小于以重力加速度g为基准的第一阈值kmin*M*g。这是在沿车宽方向对轮胎施加载荷的状况下，判定沿车宽方向对轮胎施加的载荷是否较小的处理。

是否为可能对车辆产生车宽方向上的加速度的行驶状态例如能够基于由转向角传感器检测出的转向角的信息来进行判定。另外，横向加速度G_lat和离心力的加速度v*ω分别基于加速度传感器和横摆率传感器的传感器值的信息来求出。为了能够简易地判定在车辆运动上未进行接近轮胎的极限的行驶，第一阈值kmin*M*g的系数kmin是在0～1的范围预先设定的正的值的设定值。另外，关于车辆的重量M，也可以与车辆状态信息一起获取。也可以判定横向加速度G_lat与离心力的加速度v*ω之和乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_lat+v*ω)、或者沿车宽方向对各个轮胎作用的分力Fy之和ΣFy的绝对值abs(ΣFy)中的任一个是否小于第一阈值kmin*M*g。其中，通过判定双方是否都小于第一阈值kmin*M*g，从而能够提高判定结果的可靠度。

应予说明，在车辆为直行状态的情况下，不是沿车宽方向对轮胎施加载荷的状况。在该情况下，控制装置180可以判定沿前后方向施加于轮胎的载荷是否较小。具体而言，在车辆直行行驶时成为减速状态的情况下，控制装置180判定沿前后方向作用于车辆的纵向加速度G_longi的绝对值abs(G_longi)乘以车辆的重量M而得到的值abs[M*G_longi]、或者沿前后方向作用于各个轮胎的分力Fx之和ΣFx的绝对值abs(ΣFx)中的任一方或双方是否小于以重力加速度为基准的第一阈值kmin*M*g。

车辆是否为直行行驶中例如能够基于由转向角传感器检测出的转向角的信息来进行判定。另外，纵向加速度G_longi基于加速度传感器的传感器值的信息来求出。用于判定沿前后方向对轮胎施加的载荷的第一阈值kmin*M*g与用于判定沿车宽方向对轮胎施加的载荷的第一阈值kmin*M*g可以相同，也可以不同。另外，也可以判定纵向加速度G_long乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_longi)、或者沿前后方向对各个轮胎作用的分力Fx之和ΣFx的绝对值abs(ΣFx)中的任一个是否小于第一阈值kmin*M*g。其中，通过判定双方是否小于第一阈值kmin*M*g，从而能够提高判定结果的可靠度。

在步骤S45为否定判定的情况下(S45/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。在该情况下，无法判断为如果增大输出增益Gain则测量值S不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S41。

另一方面，在步骤S45为肯定判定的情况下(S45/是)，控制装置180判定从成为满足步骤S45的条件的状态起是否保持了第二时间N2(秒)(步骤S47)。第二时间N2的值被设定为比在增益反馈调整处理的步骤S21中使用的第一时间N1的值小的值。在成为满足步骤S45的条件的状态起未保持第二时间N2的情况下(S47/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。在该情况下，也无法判断为即使增大输出增益Gain，测量值S也不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S41。

另一方面，在成为满足步骤S45的条件的状态起保持了第二时间N2的情况下(S47/是)，控制装置180判定增益反馈调整处理的步骤S19的条件是否成立(步骤S19是否为肯定判定)(步骤S49)。例如，控制装置180判定是否设立了表示步骤S19的条件成立的标志。

在步骤S19的条件不成立的情况下(S49/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。在该情况下，也无法判断为即使增大输出增益Gain，测量值S也不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S41。

另一方面，在步骤S19的条件成立的情况下(S49/是)，控制装置180将输出增益Gain设定为比当前的输出增益设定值Gain_now大一级的值Gain_now+1(步骤S51)。具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益中的某一方增大一级，增大输出增益Gain。此时，如图7所示，可以优先增大激励侧增益。由于在步骤S47中使用的第二时间N2被设定为比在步骤S21中使用的第一时间N1短，所以在作为步骤S19的条件的第一比小于第二比的状态持续第一时间N1以上之前，在根据车辆的行驶状态能够判断为不是测量值超过允许最大测量值的状况的情况下，也能够迅速地增大输出增益。

另一方面，在上述步骤S55为肯定判定的情况下(S55/是)，控制装置180判定对沿预定方向作用于车辆的加速度乘以车辆的重量而得到的值、或者沿预定方向作用于各个轮胎的分力之和的值中的任一方或双方是否超过以重力加速度为基准的第二阈值(步骤S57)。步骤S57是判别车辆的行驶状态是否为对轮胎施加的载荷较大的行驶状态的处理，为了预测不进行增益调整的状态下的基本测量值ms成为较大的值这一情形而执行。

在图14所示的流程图的步骤S57中，在可能对车辆产生车宽方向上的加速度的行驶状态下，控制装置180判定沿车宽方向对车辆作用的横向加速度G_lat与离心力的加速度v*ω之和乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_lat+v*ω)、或者沿车宽方向对各个轮胎作用的分力Fy之和ΣFy的绝对值abs(ΣFy)中的任意一方或双方是否超过以重力加速度g为基准的第二阈值kmax*M*g。这是在沿车宽方向对轮胎施加载荷的状况下，判定沿车宽方向对轮胎施加的载荷是否较大的处理。

为了能够简易地判定在车辆运动上正在进行接近轮胎的极限的行驶，第二阈值kmax_M_g的系数kmax是在0～1的范围预先设定的正的值的设定值。也可以判定横向加速度G_lat与离心力的加速度v*ω之和乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_lat+v*ω)、或者沿车宽方向对各个轮胎作用的分力Fy之和ΣFy的绝对值abs(ΣFy)中的任一个是否超过第二阈值kmax*M*g。其中，通过判定双方是否都超过第二阈值kmax*M*g，能够提高判定结果的可靠度。

应予说明，在车辆为直行状态的情况下，不是沿车宽方向对轮胎施加载荷的状况。在该情况下，控制装置180可以判定沿前后方向对轮胎施加的载荷是否较大。具体而言，在车辆直行行驶时成为加速状态的情况下，控制装置180判定沿前后方向作用于车辆的纵向加速度G_longi的绝对值abs(G_longi)乘以车辆的重量M而得到的值abs[M*G_longi]、或者沿前后方向作用于各个轮胎的分力Fx之和ΣFx的绝对值abs(ΣFx)中的任一方或双方是否超过以重力加速度为基准的第二阈值kmax*M*g。

用于判定沿前后方向对轮胎施加的载荷的第二阈值kmax*M*g与用于判定沿车宽方向对轮胎施加的载荷的第二阈值kmax*M*g可以相同，也可以不同。另外，也可以判定纵向加速度G_long乘以车辆的重量M而得到的值的绝对值abs[M*(G_longi)、或者沿前后方向作用于各个轮胎的分力Fx之和ΣFx的绝对值abs(ΣFx)中的任一个是否超过第二阈值kmax*M*g。其中，通过判定双方是否都小于第二阈值kmax*M*g，能够提高判定结果的可靠度。

在步骤S57为否定判定的情况下(S57/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。在该情况下，无法判断为如果增大输出增益Gain则测量值S不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S41。

另一方面，在步骤S57为肯定判定的情况下(S57/是)，控制装置180判定从成为满足步骤S57的条件的状态起是否保持了第二时间N2(秒)(步骤S59)。第二时间N2的值被设定为比在增益反馈调整处理的步骤S21中使用的第一时间N1的值小的值。在成为满足步骤S57的条件的状态起未保持第二时间N2的情况下(S59/否)，控制装置180将输出增益Gain保持为当前的输出增益设定值Gain_now(步骤S53)。在该情况下，也无法判断为即使增大输出增益Gain，测量值S也不可能超过与输出增益相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_x)，因此不调整输出增益Gain而结束本例程的处理，并返回到步骤S41。

另一方面，在成为满足步骤S57的条件的状态起保持了第二时间N2的情况下(S59/是)，控制装置180将输出增益Gain设定为比当前的输出增益设定值Gain_now小一级的值Gain_now-1(步骤S61)。应予说明，也可以使在步骤S47中使用的第二时间N2与在步骤S59中使用的第二时间N2不同。

具体而言，控制装置180将激励侧增益和测量侧增益中的任一方减小一级，减小输出增益Gain。由此，能够使所测量出的最大测量值S_max_t接近可测量最大值S_max_sys，降低在相同的行驶状态持续的情况下所测量的测量值S超过可测量最大值S_mas_sys的可能性。特别是，通过保持激励侧增益并减小测量侧增益，从而能够减小测量值S的范围，并且能够提高要测量的载荷的分辨率。

控制装置180以预定的采样周期反复执行以上说明的各步骤的处理。即使在来自测力元件1的桥式电路的输出范围宽的情况下，控制装置180也基于车辆的行驶状态，以使所测量出的最大测量值S_max_t收敛于小于可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_now)的方式设定输出增益Gain。由此，能够以测量值S不超过可测量最大值S_max_sys和允许最大测量值S_max_def(gain_x)的方式，放大桥式电路的输出，提高载荷的测量精度。

(2-4-7.零点偏移处理)

图15是示出零点偏移处理的例子的流程图。零点偏移处理可以在车辆的系统的启动过程中始终执行，但也可以构成为在执行使用了施加于轮胎的分力的特定的控制的过程中执行。

首先，控制装置180经由CAN通信驱动器183获取车辆状态信息(步骤S51)。该步骤S51的处理内容与上述增益反馈调整处理的步骤S11或增益前馈调整处理的步骤S41相同，步骤S11、步骤S41以及步骤S51可以是一个处理。

接下来，控制装置180基于获取到的车辆状态信息，判定能够执行零点偏移处理的条件即偏移处理条件是否成立(步骤S53)。偏移处理条件是用于判定未对测力元件1施加载荷的状态的条件，例如，只要能够判定未对车辆产生前后方向和车宽方向上的加速度即可。具体而言，控制装置180可以在车辆为停止的状态且车辆为未倾斜的状态的情况下，判定为偏移处理条件成立。车辆是否停止能够基于车速传感器的传感器值的信息、或者表示车辆的停车状态的状态信息来进行判定。另外，车辆未倾斜的情况能够基于倾斜传感器的传感器值的信息来进行判定。

在偏移处理条件不成立的情况下(S53/否)，控制装置180直接结束本例程而返回到步骤S51。另一方面，在偏移处理条件成立的情况下(S53/是)，控制装置180执行零点偏移处理(步骤S55)。零点偏移处理可以通过以往公知的方法来执行。例如，将对在偏移处理条件成立的状态下检测出的测量值乘以负1而得到的值记录为偏移校正值。偏移校正值与从锁定放大器165输入的测量值S相加，测量值S被校正相当于偏移量的量。应予说明，零点偏移处理的内容并不限于上述的例子。

(2-4-8.零点偏移处理的作用)

图16示出在以与图12所示的例子相同的模式对图11所示的不进行桥式电路的输出的增益调整的情况下的测量值(基本测量值)ms(虚线)进行增益调整时，在中途执行了零点偏移处理的例子。

在图16所示的例子中，在开始测量时输出增益Gain被设定为20，在第一期间，测量值S在0.10-0.75mV之间波动。第一期间的测量值S大幅度低于可测量最大值S_max_sys，但是超过与输出增益Gain相对应的允许最大测量值S_max_def(gain_20)。因此，控制装置180将输出增益Gain设为0.5倍，设为与图11的情况相同的输出增益Gain。因此，从测量开始8秒后起到12秒后为止，测量值S与图12的情况同样地变化。

但是，在图16所示的例子中，在从测量开始起13秒后执行零点偏移处理，使该时刻的测量值S为零。此后的测量值S的变化以从进行了图12所示的输出增益Gain的调整的情况下的测量值S向小了偏移校正值的量的一侧滑移后的值变化。如此，通过执行零点偏移处理，从而能够进一步保证测量值S的精度，进一步提高测量精度。

以上，参照附图对本公开的优选实施方式详细地进行了说明，但本公开不限于该例。如果是具有本发明所属技术领域中的通常的知识的人员，则知晓在权利要求书所记载的技术思想的范畴内，能够想到各种变更例或修正例，并了解这些变更例或修正例当然也属于本公开的技术范围。

例如，在上述实施方式中，对使用了单轴的应变仪的测力元件的例子进行了说明，但是能够应用本公开的技术的测力元件并不限于该例子。例如，即使是使用了图17和图18所示的双轴剪切应变仪的测力元件，也能够应用本公开的技术。

具体而言，图17是示出变形例的六分力检测器中的应变仪的配置的示意图，图18是示出双轴剪切应变仪的应变仪图案的说明图。图17所示的六分力检测器代替上述的Fx检测系统的应变仪21～24以及Fz检测系统的应变仪31～34而设置有以下所说明的Fx检测系统的剪切应变仪271、272以及Fz检测系统的剪切应变仪275、277。在图18中，作为一例示出了剪切应变仪271，但是剪切应变仪272、275、277也具有实质相同的应变仪图案。

剪切应变仪271构成为所谓的矢型双轴(两极)。剪切应变仪271将由Cr-N薄膜等构成的第一检测部271a和第二检测部271b形成在作为绝缘体的薄膜的共用的绝缘层271c上。第一检测部271a和第二检测部221b构成为将分别沿着检测方向平行配置的多个直线部依次串联连接。第一检测部271a和第二检测部271b设定为电阻易于根据直线部所伸缩的方向(检测方向)的应变而变化。第一检测部271a和第二检测部271b的检测方向配置为实质上正交。剪切应变仪271以第一检测部271a和第二检测部271b的检测方向相对于圆筒部250的中心轴方向分别向45°相反方向倾斜的方式安装于圆筒部250的外周面。应予说明，剪切应变仪272、275、277也同样地安装于圆筒部250的外周面。

如图17所示，剪切应变仪271、272、275、277粘贴于圆筒部250的中心轴方向上的中央部的外周面。Fx检测系统的剪切应变仪271配置于Mx检测系统的应变仪251、252的中间。Fx检测系统的剪切应变仪272配置于Mx检测系统的应变仪253、254的中间(与剪切应变仪271成为中心轴对象的位置)。Fz检测系统的剪切应变仪275配置于Mz检测系统的应变仪261、262的中间。Fz检测系统的剪切应变仪277配置于Mz检测系统的应变仪263、264的中间(与剪切应变仪275成为中心轴对象的位置)。

另外，Fy检测系统的应变仪281～284、My检测系统的应变仪291～294为了避免与Fx检测系统的应变仪271、272以及Fz检测系统的应变仪275、277之间的干涉，将绕中心轴的位置偏离地配置。例如，如图17所示，能够构成为将剪切应变仪271、应变仪282、应变仪292、剪切应变仪277、应变仪284、应变仪294、剪切应变仪272、应变仪283、应变仪293、剪切应变仪275、应变仪281以及应变仪291沿着圆筒部250的周向依次配置在绕中心轴的角度以30°间隔偏离而得的位置。

Fx检测系统的剪切应变仪271、272各自具有的第一检测部和第二检测部构成与图3所示的桥式电路相同的桥式电路。该桥式电路产生与向感受体250输入的Fx方向分力相对应的输出。同样地，Fz检测系统的剪切应变仪275、277各自具有的第一检测部和第二检测部构成与图3所示的桥式电路相同的桥式电路。该桥式电路产生与向感受体250输入的Fz方向分力相对应的输出。

使用了如此构成的双轴剪切应变仪的测力元件，也能够应用本公开的技术，能够起到通过上述实施方式而得到的效果。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种载荷检测装置，其特征在于，基于从测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，所述测力元件具有连接了应变仪的桥式电路，所述载荷检测装置具备：

激励侧差动放大电路，其使向所述测力元件传输的激励信号放大；

测量侧差动放大电路，其使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

控制装置，其控制所述激励侧差动放大电路和所述测量侧差动放大电路，

所述控制装置执行增益调整处理，在所述增益调整处理中，从作为由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益而以预定间隔设定的多个激励侧增益候选值、以及作为由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益而以预定间隔设定的多个测量侧增益候选值之中分别选择所述激励侧增益和所述测量侧增益，调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

2.(删除)

3.(修改后)根据权利要求1所述的载荷检测装置，其特征在于，

所述载荷检测装置是检测作用于车辆的轮胎的多个分力的装置，

在所述增益调整处理中，

在当前时刻之前的预定期间内所述车辆为行驶状态，且该预定期间内的所述测量值的最大值即最大测量值小于所述载荷测量装置能够测量的预定的可测量最大值的情况下，

所述控制装置判定第一比是否小于第二比，所述第一比是根据当前设定的所述输出增益确定的、所述最大测量值与能够保障所述测量值的允许最大测量值之比，所述第二比是小一级的所述输出增益与当前设定的所述输出增益之比，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续了预定的第一时间以上的情况下，所述控制装置增大所述输出增益。

4.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于以重力加速度为基准的第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

5.根据权利要求4所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

6.根据权利要求4所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆直行行驶时所述车辆处于减速状态，且沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

7.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

在所述预定期间内所述车辆为行驶状态，且该预定期间内的所述最大测量值为所述预定的可测量最大值以上的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

8.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

在沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过以重力加速度为基准的第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

9.根据权利要求8所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述车辆处于加速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过所述第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

10.根据权利要求8所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述车辆持续直行行驶的情况下，在沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过所述第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

11.(修改后)根据权利要求1所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

所述控制装置判定能否增大所述激励侧增益，

在能够增大所述激励侧增益的情况下，与所述测量侧增益相比优先增大所述激励侧增益。

12.根据权利要求1所述的载荷检测装置，其特征在于，

所述控制装置判定是否未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持，

在未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持的情况下，所述控制装置执行所述测量值的零点偏移处理。

13.(修改后)一种载荷检测装置的增益调整方法，其特征在于，调整载荷检测装置的增益，所述载荷检测装置基于从具有连接了应变仪的桥式电路的测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，

所述载荷检测装置的增益调整方法包括：

利用激励侧差动放大电路使向所述测力元件传输的激励信号放大；

利用测量侧差动放大电路使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

从作为由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益而以预定间隔设定的多个激励侧增益候选值、以及作为由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益而以预定间隔设定的多个测量侧增益候选值之中分别选择所述激励侧增益和所述测量侧增益，调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

Claims (13)

1.一种载荷检测装置，其特征在于，基于从测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，所述测力元件具有连接了应变仪的桥式电路，所述载荷检测装置具备：

激励侧差动放大电路，其使向所述测力元件传输的激励信号放大；

测量侧差动放大电路，其使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

控制装置，其控制所述激励侧差动放大电路和所述测量侧差动放大电路，

所述控制装置执行增益调整处理，在所述增益调整处理中，调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。

2.根据权利要求1所述的载荷检测装置，其特征在于，

所述控制装置在所述增益调整处理中，从作为所述激励侧增益而以预定间隔设定的多个激励侧增益候选值、以及作为所述测量侧增益而以预定间隔设定的多个测量侧增益候选值之中分别选择所述激励侧增益和所述测量侧增益，设定所述输出增益。

3.根据权利要求2所述的载荷检测装置，其特征在于，

所述载荷检测装置是检测作用于车辆的轮胎的多个分力的装置，

在所述增益调整处理中，

在当前时刻之前的预定期间内所述车辆为行驶状态且该预定期间内的所述测量值的最大值即最大测量值小于所述载荷测量装置能够测量的预定的可测量最大值的情况下，

所述控制装置判定第一比是否小于第二比，所述第一比是根据当前设定的所述输出增益确定的、所述最大测量值与能够保障所述测量值的允许最大测量值之比，所述第二比是小一级的所述输出增益与当前设定的所述输出增益之比，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续了预定的第一时间以上的情况下，所述控制装置增大所述输出增益。

4.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于以重力加速度为基准的第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

5.根据权利要求4所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆处于减速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

6.根据权利要求4所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述第一比小于所述第二比的状态持续所述预定的第一时间以上之前，

在所述车辆直行行驶时所述车辆处于减速状态，且沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方小于所述第一阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置也增大所述输出增益。

7.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

在所述预定期间内所述车辆为行驶状态，且该预定期间内的所述最大测量值为所述预定的可测量最大值以上的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

8.根据权利要求3所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

在沿预定方向作用于所述车辆的加速度乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述预定方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过以重力加速度为基准的第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

9.根据权利要求8所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述车辆处于加速状态，且沿车宽方向作用于所述车辆的横向加速度与离心力的加速度之和乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述车宽方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过所述第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

10.根据权利要求8所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述车辆持续直行行驶的情况下，在沿前后方向作用于所述车辆的纵向加速度的绝对值乘以所述车辆的重量而得到的值、或者沿所述前后方向作用于各个所述轮胎的分力之和的值中的任一方或双方超过所述第二阈值的状态持续了所述预定期间的情况下，所述控制装置减小所述输出增益。

11.根据权利要求2所述的载荷检测装置，其特征在于，

在所述增益调整处理中，

所述控制装置判定能否增大所述激励侧增益，

在能够增大所述激励侧增益的情况下，与所述测量侧增益相比优先增大所述激励侧增益。

12.根据权利要求1所述的载荷检测装置，其特征在于，

所述控制装置判定是否未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持，

在未对所述应变仪施加载荷且所述应变仪以适当姿势保持的情况下，所述控制装置执行所述测量值的零点偏移处理。

13.一种载荷检测装置的增益调整方法，其特征在于，调整载荷检测装置的增益，所述载荷检测装置基于从具有连接了应变仪的桥式电路的测力元件输出的差动信号来检测施加于测定对象的载荷，

所述载荷检测装置的增益调整方法包括：

利用激励侧差动放大电路使向所述测力元件传输的激励信号放大；

利用测量侧差动放大电路使从所述测力元件输出的第一差动信号放大；以及

调整由所述激励侧差动放大电路产生的激励侧增益和由所述测量侧差动放大电路产生的测量侧增益中的至少任一方增益来调整输出增益，以便基于从所述测量侧差动放大电路输出的第二差动信号而测量的测量值成为预定范围内。