JP2010132202A - センサ装置およびこれを備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 加速度センサと角速度センサとを一体に設けることができ、加速度センサの感度を低下させることなく角速度センサの過剰応答を防止することのできるセンサ装置およびそれを備える車両を提供することである。
【解決手段】 センサ装置１０は、加速度センサと、角速度センサと、基板１１と、筐体１２と、固定部１５と、弾性固定部１６とを含んで構成される。基板１１には、加速度センサおよび角速度センサが取付けられる。固定部１５は、基板１１を筐体１２に対して固定する。弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７に配置され、基板１１を筐体１２に対して弾発的に固定する。角速度センサ側領域１７は、基板１１上の領域のうち、加速度センサからの距離よりも角速度センサからの距離の方が近い領域である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、外力によって付与される加速度と角速度とを検出するセンサ装置およびこれを備える車両に関する。

図１は、第１の従来技術に係るセンサ装置１の断面図である。第１の従来技術に係るセンサ装置として、物理的変位に応じて電子信号が出力されるＧセンサ２と、Ｇセンサ２が搭載される筐体３とを備え、Ｇセンサ２の少なくとも一部と筐体３との間に高周波振動を減衰させる振動減衰材４を設けたセンサ装置１が知られている。このＧセンサ２に入力される振動は、Ｇセンサ２による検知に影響しない程度に、振動減衰材４によって減衰される（たとえば特許文献１参照）。

第２の従来技術に係るセンサ装置として、加速度を検出する加速度センサと、角速度を検出する角速度センサとが一体に形成されるセンサ装置が知られている。

特開２００４−２９４４１９号公報

第１の従来技術に係るセンサ装置１では、Ｇセンサ２に入力される振動を減衰し過ぎると、Ｇセンサに付与される加速度を検出できないので、角速度センサをＧセンサと一体に設けることができないという問題点がある。

第２の従来技術に係るセンサ装置では、角速度センサが、加速度センサによる検知に影響しない程度に減衰された振動に対しても応答し、過剰に角速度を検出してしまうという問題点がある。

本発明の目的は、加速度センサと角速度センサとを一体に設けることができ、加速度センサの感度を低下させることなく角速度センサの過剰応答を防止することのできるセンサ装置およびそれを備える車両を提供することである。

本発明（１）に従えば、センサ装置は、加速度センサと、角速度センサと、基板と、筐体と、固定部と、弾性固定部とを含んで構成される。加速度センサは、外力によって付与される加速度を検出する。角速度センサは、外力によって付与される角速度を検出する。基板には、加速度センサおよび角速度センサが取付けられる。筐体は、加速度センサおよび角速度センサを収容し、筐体には、基板が取付けられる。固定部は、基板を筐体に対して固定する。弾性固定部は、角速度センサ側領域に配置され、基板を筐体に対して弾発的に固定する。角速度センサ側領域は、基板上の領域のうち、加速度センサからの距離よりも角速度センサからの距離の方が近い領域である。
また、本発明（５）に従えば、車両は、前記センサ装置を含んで構成される。

本発明（１）によれば、弾性固定部は、角速度センサ側領域に配置され、基板を筐体に対して弾発的に固定する。角速度センサ側領域は、基板上の領域のうち、加速度センサからの距離よりも角速度センサからの距離の方が近い領域である。

これによって、外力によって付与される加速度が、加速度センサに伝達されるときに、減衰してしまうことを防止することができる。また弾性固定部は、角速度センサ側領域に配置されるので、角速度センサと弾性固定部との距離を、加速度センサと弾性固定部との距離よりも短く設定することができる。これによって、加速度センサに伝達される加速度の減衰を抑制することと、角速度センサに伝達される振動を抑制することとを両立することができる。したがって、加速度センサの感度を低下させることなく角速度センサの過剰応答を防止することができる。

また本発明（５）によれば、車両は、前記センサ装置を含んで構成される。これによって、角速度センサが過剰応答することによる誤作動を防止し、車両の加速度に応じた制御を行うことが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。またそれぞれの実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。以下の説明は、センサ装置１０と、これを含む車両についての説明をも含む。

（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係るセンサ装置１０の平面図である。図２には、センサ装置１０のうち基板１１よりも上方Ｚ１に配置される筐体１２を取り除き、基板１１を上方Ｚ１から見て図示している。センサ装置１０とは、外力によって付与される加速度と角速度とを検出する装置である。センサ装置１０は、車両に固定して搭載される。加速度センサであるＧセンサ１３は、車両の加速度を検出し、角速度センサであるＹａｗセンサ１４は、車両の前後左右の方向を含む一平面内での車両の角速度を検出する。角速度センサは、いわゆるヨーレートセンサであり、以下「Ｙａｗセンサ」と称する。

車両は、センサ装置１０を含んで構成される。Ｇセンサ１３からの出力は、エアバッグを制御することに用いられ、Ｙａｗセンサ１４からの出力は、車両の横滑り防止機構、ステアリング、ブレーキの制御などに用いられる。換言すれば、Ｇセンサ１３は、エアバッグを電気的に制御するエアバッグＥＣＵ（electric control unit）の一部を成し、Ｙａｗセンサ１４は、車両の安定性を確保するＶＳＣ（vehicle stability control）機構の一部を構成する。

エアバッグＥＣＵの制御によってエアバッグが開かれるときには、Ｇセンサ１３が出力する信号が表す加速度情報が、予め定める加速度の大きさよりも大きいときに、エアバッグの展開を行うエアバッグ駆動部は、Ｇセンサ１３からの出力信号を受けてエアバッグを展開するための点火を行う。本実施形態においてＹａｗセンサ１４からの出力される信号は、エアバッグを制御することには用いられないけれども、他の実施形態においては、Ｙａｗセンサ１４からの出力信号をエアバッグの制御に利用する構成としてもよい。

図２に示すように、センサ装置１０は、車両の車台に対して３つの取付け位置で取付けられる。センサ装置１０が車台へ固定される取付け位置は、３つに限定されるものではなく３つ以上であればよい。センサ装置１０は、車両に対して４つの取付け位置で強固に取付けられてもよい。センサ装置１０は、基板１１の厚み方向を、車両の上下方向Ｚに一致させて配置され、上下方向Ｚに見て大略的に矩形に形成される。センサ装置１０は、上下方向Ｚに見たときの矩形の４つの辺のうち、２つの辺が延びる方向を、車両の左右方向Ｙに一致して配置され、残余の２つの辺が延びる方向を、車両の前後方向Ｘに一致して配置される。

以下、センサ装置１０についても、車両の上下方向と一致する方向を「上下方向」Ｚと称し、車両の前後方向に一致する方向を「前後方向」Ｘと称し、車両の左右方向に一致する方向を「左右方向」Ｙと称する。センサ装置１０は、４つの角部のうち、３つの角部において車両に取付けられる。３つの取付け位置のうち、２つは、センサ装置１０の最も前方Ｘ１に配置され、残余の１つは、最も後方Ｘ２かつ最も右方Ｙ１に配置される。

センサ装置１０は、車両の車台（chassis）に取付けられる。具体的には、車両の左右方向Ｙのほぼ中央、フロントガラスおよびダッシュボードに対して下方Ｚ２の位置に配置される。換言すれば、エアバッグを開く必要を生じる衝突が発生した場合にも、衝突による衝撃で破損されることなく、かつ車両に付与される加速度を感度よく検出できる位置に配置される。

図３は、本発明の第１実施形態に係るセンサ装置１０の分解斜視図である。図３に示すように、センサ装置１０は、Ｇセンサ１３と、Ｙａｗセンサ１４と、基板１１と、筐体１２と、固定部１５と、弾性固定部１６とを含んで構成される。Ｇセンサ１３は、外力によって付与される加速度を検出する。Ｙａｗセンサ１４は、外力によって付与される角速度を検出する。基板１１には、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４が取付けられる。筐体１２は、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４を収容し、筐体１２には、基板１１が取付けられる。固定部１５は、基板１１を筐体１２に対して固定する。固定部１５は、たとえば、ねじ止め部であって、基板１１は筐体１２にねじ止めされる。弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７に配置され、基板１１を筐体１２に対して弾発的に固定する。

筐体１２のうち、基板１１よりも上方Ｚ１に配置されるカバー部は、基板１１を上方Ｚ１から覆う。筐体１２のうち、基板１１よりも下方Ｚ２に配置される底部１８は、基板１１を下方Ｚ２から支持および固定する。カバー部および底部１８は、いずれも車台に対して取付けられる。

センサ装置１０は、さらにコネクタ２０を含んで構成される。コネクタ２０は、センサ装置１０のうち後方Ｘ２寄りの位置に配置される。コネクタ２０は、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４とセンサ装置１０外の電子部品とを接続するための複数の端子を含んで形成される。コネクタ２０は、上下方向Ｚに見て、長方形の形状に形成され、長辺方向を左右方向Ｙと一致させて取付けられる。基板１１の上下方向Ｚの下方Ｚ２には底部１８が設けられる。カバー体１９は、基板１１に取付けられたＧセンサ１３およびＹａｗセンサ１４を上下方向Ｚの上方Ｚ１から覆い、Ｇセンサ１３と、Ｙａｗセンサ１４と、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４が取付けられた基板１１とを収容する。

図２に示すように、基板１１は、筐体１２のうちの底部１８に対して、４つの固定部１５によって強固に固定される。基板１１は、上下方向Ｚに見て矩形の形状に形成され、固定部１５は、基板１１の矩形を成す４つの角部近傍に配置される。特に前方Ｘ１の２つの固定部１５と後方Ｘ２かつ右方Ｙ１の固定部１５とは、角部の直近に配置され、後方Ｘ２かつ左方Ｙ２の固定部１５は、コネクタ２０の位置を避けて、最も後方Ｘ２かつ左方Ｙ２の角部からわずかに前方Ｘ１寄りに配置される。

これによって、４つの固定部１５のうちのいずれか２つの間の距離は、それぞれに異なる。したがって、外部からの振動に２つの固定部１５間の基板１１が共振できる条件が成立したとしても、この条件は、他の２つの固定部１５間の基板１１が共振できる条件に合致せず、共振を抑制する。基板１１には、複数の電子部品が配置され、予め定めるパターンで導体層および絶縁層が配置されるけれども、基板１１の厚みおよび剛性は、部位によって大きな差異はないので、２つの固定部１５間の距離が異なれば、共振が生じる可能性のある振動の振動数は異なる。換言すれば、４つの固定部１５は、いずれか２つの間の距離は、いずれの２つの固定部１５を選択するかに応じて異なるので、振動に対して基板１１に共振が生じることを抑制する。

Ｇセンサ１３は、基板１１のうちの右方Ｙ１端部の近傍に強固に固定して配置される。具体的には、Ｇセンサ１３は、前方Ｘ１かつ右方Ｙ１の固定部１５と、後方Ｘ２かつ右方Ｙ１の固定部１５とを結ぶ直線上に配置され、かつ基板１１の前後方向Ｘ中央部よりも前方Ｘ１寄りに配置される。Ｙａｗセンサ１４は、基板１１のうち前方Ｘ１端部の近傍に強固に固定して配置される。具体的には、Ｙａｗセンサ１４は、前方Ｘ１かつ右方Ｙ１の固定部１５と、前方Ｘ１かつ左方Ｙ２の固定部１５とを結ぶ直線上に配置され、かつ基板１１の左右方向Ｙ中央部よりも右方Ｙ１寄りに配置される。

弾性固定部１６は、基板１１の前方Ｘ１端部に配置され、基板１１の左右方向Ｙの中央部付近に配置される。具体的には左右方向Ｙの中央部よりもわずかに右方Ｙ１寄りに配置され、Ｙａｗセンサ１４よりも左方Ｙ２に配置される。したがって、前方Ｘ１かつ右方Ｙ１の固定部１５と弾性固定部１６との間の距離と、前方Ｘ１かつ左方Ｙ２の固定部１５と弾性固定部１６との間の距離とは、異なる。これによって、外部からの振動に、弾性固定部１６よりも右方Ｙ１に位置する基板１１が共振できる条件が成立したとしても、この条件は、弾性固定部１６よりも左方Ｙ２の基板１１が共振できる条件に合致せず、共振を抑制する。さらに弾性固定部１６がいずれの固定部１５との距離もが互いに異なる位置に配置されるならば、弾性固定部１６と固定部１５との間で共振が生じる可能性をさらに低減することができる。

センサ装置１０は、さらにＧセンサ１３からの出力信号とＹａｗセンサ１４からの信号を処理する信号処理部（integrated circuit, 略称「ＩＣ」）を含んで構成される。信号処理部は、Ｇセンサ１３とＹａｗセンサ１４とに対してそれぞれ設けられてもよいけれども、本実施形態において信号処理部は、Ｇセンサ１３からの出力信号もＹａｗセンサ１４からの出力信号をも共通して処理する。したがって、信号処理部は、エアバッグＥＣＵの一部をも、またＶＳＣの一部をも成す。ＩＣは、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４近傍の基板１１に取付けられる。これによって、ＩＣを、Ｇセンサ１３からの出力信号の処理とＹａｗセンサ１４からの出力信号の処理とに共用しやすくなる。

またＩＣ、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４を互いに近く配置すれば近く配置するほど、ＩＣ、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４間の配線パターンを簡素化することができ、基板１１の設計上、好ましい。Ｇセンサ１３は、外力によって付与される前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの加速度を検出する。Ｇセンサ１３は、たとえば前後方向Ｘを変位方向として設定される前後方向Ｘの加速度検知用の錘と、左右方向Ｙを変位方向として設定される左右方向Ｙの加速度検知用の錘とを含む。Ｇセンサ１３は、さらに前後方向Ｘの加速度検知用の錘の変位量またはその変位に伴う運動量を検出する検出部と、左右方向Ｙの加速度検知用の錘の変位量またはその変位に伴う運動量を検出する検出部とを含む。これによって、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの加速度を検出することができる。

Ｙａｗセンサ１４は、たとえば角変位可能に弾発的に支持されるＹａｗ用の錘を含み、さらにＹａｗ用の錘の角変位量またはその角変位に伴って生じる弾性復元力を検出できる検出部を含む。これによって、前後方向Ｘに延びる直線と左右方向Ｙに延びる直線とを含む平面内の、いずれかの向きに生じる角速度を検出することができる。Ｙａｗセンサ１４が検出した角速度が、予め定める値を超える場合には、ＶＳＣは、たとえばブレーキを制御するための信号を出力する。ＶＳＣは、ハンドルの回転角およびこれに伴う前方Ｘ１のタイヤの姿勢を制御する構成とすることも可能である。仮にＹａｗセンサ１４が過剰に応答する場合には、通常の運転の中での右左折に伴う車両の旋回を異常として検出してしまう可能性を生じる。

図４は、本発明の第１実施形態における弾性固定部１６が配置される部分の断面図である。図４には、基板１１の厚み方向に延びる直線を含む平面で切断して見た断面図を示している。弾性固定部１６は、たとえば、ねじ部材２２とゴムブッシュ２４とで構成される。ゴムブッシュ２４は、たとえば、円筒形であって、円筒形の中心軸にねじ部材用の孔が形成される。ゴムブッシュ２４は、基板１１と底部１８との間に設置される。基板１１は、ゴムブッシュ２４を介して筐体１２に弾発的に固定される。底部１８は、ゴムブッシュ２４を介して基板１１に固定されると共に、カバー体１９に固定される。本実施形態では、弾性固定部１６のねじ部材２２は、底部１８に形成されたボス部２３に螺合することによって、基板１１を固定する。他の実施形態では、弾性固定部１６を構成するゴムブッシュ２４の代わりとして、たとえばゲル状部材を用いてもよい。

角速度センサ側領域１７は、基板１１上の領域のうち、Ｇセンサ１３からの距離よりもＹａｗセンサ１４からの距離の方が近い領域である。換言すれば、角速度センサ側領域１７は、Ｇセンサ１３の重心とＹａｗセンサ１４の重心とを結んだ線分を垂直に２等分する直線を境界線としたＹａｗセンサ１４側の領域である。

固定部１５は、３つ以上設けられ、かつ基板１１の面方向に、互いに離れる少なくとも３箇所の位置に配置される。Ｇセンサ１３は、被固定領域２１内に配置される。被固定領域２１は、固定部１５が配置される３箇所以上の位置に囲まれる領域である。さらに、Ｇセンサ１３は、仮想直線２５上に配置される。仮想直線２５は、固定部１５が配置される３箇所以上の位置のうち、いずれか２箇所の位置を通る。本実施形態において固定部１５は、ねじ止め部材であるものとし、ワッシャなどを含んでも構わないけれども、ゴムブッシュ２４などを含むことはない。

本実施形態において固定部１５は４つ配置されるので、被固定領域２１は、固定部１５が配置される４箇所の位置に囲まれる領域である。固定部１５が配置される位置において仮想直線２５が通る位置は、基板１１に形成される固定部１５用の孔の中心であるものとする。Ｇセンサ１３は、上下方向Ｚの上方Ｚ１から基板１１を見たときに、仮想直線２５の一部を含んで基板１１上に取付けられる。Ｇセンサ１３の取付けられる基板１１の近傍は、ゴムブッシュ２４を介さずに筐体１２に強固に固定される。またＧセンサおよびＹａｗセンサが「線上に配置される」という場合は、ＧセンサおよびＹａｗセンサの一部でも線上にかかって配置される場合を含む。

Ｙａｗセンサ１４は、被固定領域２１内に配置される。弾性固定部１６は、基板１１上の領域のうち、被固定領域２１と、角速度センサ側領域１７とが重なる領域に配置される。さらに、Ｙａｗセンサ１４も、被固定領域２１と角速度センサ側領域１７とが重なる領域に配置される。またＹａｗセンサ１４は、仮想一直線２６の上に配置される。仮想一直線２６は、固定部１５および弾性固定部１６のうち、弾性固定部１６を含むいずれか２つを通る。弾性固定部１６は少なくとも１つ配置され、Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離のうち最短の距離は、Ｙａｗセンサ１４と固定部１５との距離のうち最短の距離よりも短く設定される。Ｙａｗセンサ１４の取付けられる基板１１の近傍は、ゴムブッシュ２４を介して筐体１２に固定される。

本実施形態において弾性固定部１６は、Ｙａｗセンサ１４の左右方向Ｙの左側に１つ配置され、Ｙａｗセンサ１４は、前方Ｘ１かつ右方Ｙ１の固定部１５と弾性固定部１６とを結ぶ仮想一直線２６の上に取付けられる。Ｙａｗセンサ１４の重心と弾性固定部１６用の孔の中心との距離は、Ｙａｗセンサ１４の重心と固定部１５用の孔の中心との距離のうち最短の距離よりも短く設定される。

弾性固定部１６の個数は、１つに限定されるものではない。Ｙａｗセンサ１４とＹａｗセンサ１４に最も近い弾性固定部１６との距離のうち最短の距離が、Ｙａｗセンサ１４と固定部１５との距離のうち最短の距離よりも短く設定されていれば、足りる。たとえば他の実施形態において、弾性固定部１６は、複数個配置されてもよい。

ゴムブッシュ２４とねじ部材２２とを含む弾性固定部１６は、基板１１と底部１８とに接触して配置され、底部１８に対する基板１１の変位を抑制することによって、基板１１に振動が伝達されることを抑制する。車両の加速および減速が１秒以内に繰返されることは少ないので、車両の加速および減速をも振動として捉えるならば、周波数は１ヘルツ（hertz, 略号「Ｈｚ」）以下である。このような周期的に長い揺れおよび振動は、高感度に検知される。これに対し、１Ｈｚ以上１キロヘルツ（kilohertz, 略号「ｋＨｚ」）未満の範囲の振動が基板１１に伝達されることは、Ｇセンサ１３にとっても好ましくないので、１ｋＨｚ未満の振動は、基板１１には伝達されない設計が行われる。

さらにＹａｗセンサ１４は、１ｋＨｚ以上の振動に対しても高い感度で応答する場合がある。基板１１および筐体１２などの共振が、要因の１つと考えられ、共振を抑制することによって、過剰な応答を防止することができる。Ｙａｗセンサ１４にとって好ましくない振動は、高周波全域の振動ではなく、たとえば２ｋＨｚ，５ｋＨｚ，１０ｋＨｚなどと、特に好ましくない周波数が不連続に存在する。これらの周波数は、基底の周波数の倍音として捉えるならば、たとえば２倍、４倍の関係を成すものであるけれども、個々の基板１１および筐体１２などの剛性、取付け位置の差異によって、複数のセンサ装置１０毎にも周波数に差異が存在する。

ゴムブッシュ２４は、底部１８に対して上下方向Ｚの基板１１の振動を抑制すると共に、底部１８に対して基板１１の面方向の振動をも抑制する。すなわち、弾性固定部１６が配置されることによって、基板１１の厚み方向に垂直な全ての方向の振動を抑制する。

本実施形態において、Ｇセンサ１３とＹａｗセンサ１４とは、同一基板１１に実装され、さらに互いに近い位置に配置される。これによってＩＣをＧセンサ１３からの出力信号の処理とＹａｗセンサ１４からの出力信号の処理とに兼用することと、Ｇセンサ１３およびＹａｗセンサ１４からＩＣまでの配線を短く設定することによって配線の設置の効率化を図ることとを実現することができる。さらに弾性固定部１６の配置によって、Ｇセンサ１３の感度を下げることなくＹａｗセンサ１４の過剰応答を防止することができる。

本実施形態によれば、固定部１５は、基板１１を筐体１２に対して固定する。弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７に配置され、基板１１を筐体１２に対して弾発的に固定する。これによって、外力によって付与される加速度が、Ｇセンサ１３に伝達されるときに、減衰してしまうことを防止することができる。また弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７に配置されるので、Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離を、Ｇセンサ１３と弾性固定部１６との距離よりも短く設定することができる。これによって、Ｇセンサ１３に伝達される加速度の減衰を抑制することと、Ｙａｗセンサ１４に伝達される振動を抑制することとを両立することができる。したがって、Ｇセンサ１３の感度を低下させることなくＹａｗセンサ１４の過剰応答を防止することができる。

また本実施形態によれば、固定部１５は、３つ以上設けられ、かつ基板１１の面方向に、互いに離れる少なくとも３箇所の位置に配置される。Ｙａｗセンサ１４は、被固定領域２１内に配置される。被固定領域２１は、固定部１５が配置される３箇所以上の位置に囲まれる領域である。これによって、３つ以上設けられる固定部１５によって、基板１１に、振動による変位の抑制される被固定領域２１を形成することができる。したがって、Ｙａｗセンサ１４が、被固定領域２１よりも外方に配置される場合に比べて、Ｙａｗセンサ１４を強固に固定することができる。

また本実施形態によれば、弾性固定部１６は、基板１１上の領域のうち、被固定領域２１と、角速度センサ側領域１７とが重なる領域に配置される。これによって、基板１１に伝達される振動に関して、弾性固定部１６とＹａｗセンサ１４とを、同じ環境の領域に配置することができる。したがって、弾性固定部１６による振動吸収の影響を、Ｙａｗセンサ１４に対して同じ環境内で及ぼすことができる。これによって、弾性固定部１６とＹａｗセンサ１４とが、振動に関して異なる環境の領域に配置される場合に比べて、Ｙａｗセンサ１４に伝達される振動を、弾性固定部１６によって効率よく吸収することができる。

また本実施形態によれば、弾性固定部１６は少なくとも１つ配置され、Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離のうち最短の距離は、Ｙａｗセンサ１４と固定部１５との距離のうち最短の距離よりも短く設定される。これによって、弾性固定部１６によるＹａｗセンサ１４への影響を、固定部１５によるＹａｗセンサ１４への影響に比べて、大きくすることができる。したがって、Ｙａｗセンサ１４に伝達される振動を、弾性固定部１６によって吸収することができる。これによって、Ｙａｗセンサ１４に伝達される振動を、抑制することができる。

また本実施形態によれば、車両は、センサ装置１０を含んで構成される。これによって、Ｙａｗセンサ１４が過剰応答することによる誤作動を防止し、車両の加速度に応じた制御を行うことが可能となる。

またＧセンサ１３は、被固定領域２１内に配置される。被固定領域２１は、固定部１５が配置される３箇所以上の位置に囲まれる領域である。これによって、３つ以上設けられる固定部１５によって、基板１１に、振動による変位の抑制される被固定領域２１を形成することができる。したがって、Ｇセンサ１３が、被固定領域２１よりも外方に配置される場合に比べて、Ｇセンサ１３に伝達される加速度が減衰されることを抑制することができる。

またＧセンサ１３は、仮想直線２５上に配置される。仮想直線２５は、固定部１５が配置される３箇所以上の位置のうち、いずれか２箇所の位置を通る。これによって、Ｇセンサ１３の感度が低下することを防止することができる。基板１１のうち仮想直線２５上に位置する領域は、仮想直線２５から離れた領域に比べて、堅固に固定される。したがって、Ｇセンサ１３が仮想直線２５から離れた領域に配置される場合に比べて、外部から付与される加速度を、Ｇセンサ１３に直接的に伝達することが可能となる。

またＹａｗセンサ１４は、仮想一直線２６の上に配置される。仮想一直線２６は、固定部１５および弾性固定部１６のうち、弾性固定部１６を含むいずれか２つを通る。これによって、Ｙａｗセンサ１４が過剰に応答することを抑制することができる。基板１１のうち仮想一直線２６上に位置する領域は、仮想一直線２６から離れた領域に比べて、弾性固定部１６による振動吸収の影響が最も大きな領域であるので、Ｙａｗセンサ１４が仮想一直線２６から離れた領域に配置される場合に比べて、Ｙａｗセンサ１４に伝達される振動を、弾性固定部１６によって効率よく抑制することができる。

またＧセンサ１３は、車両の加速度を検出し、Ｙａｗセンサ１４は、車両の前後左右の方向を含む一平面内での車両の角速度を検出する。センサ装置１０は、車両に固定して搭載される。これによって、Ｙａｗセンサ１４が過剰応答することなく、車両の加速度を感度良く検出することができる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態における基板１１および弾性固定部１６の斜視図である。第２実施形態に係るセンサ装置１０は、第１実施形態に係るセンサ装置１０に類似しており、以下、第１実施形態に対する第２実施形態の相違点を中心に説明する。

第２実施形態において基板１１に形成されるゴムブッシュ用の孔は、周方向全体が規定されておらず、孔を規定する部分が基板１１の端部に近い部位で切欠かれている。これによって基板１１の端部の位置において、ゴムブッシュ用の孔と基板１１の面方向外方の空間とは連続している。したがって、ゴムブッシュ２４を基板１１の面方向外方から基板１１に装着することができる。これによって弾性固定部１６の基板１１への装着を容易にすることができる。またゴムブッシュ用の孔が面方向外方の空間に連続せず、周方向全体が規定された孔として形成される場合に比べて、ゴムブッシュ２４を装着するときにゴムブッシュ２４に必要となる変形量を小さくすることができる。したがって、弾性固定部１６の設計の自由度を高くすることができる。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。図７は、本発明の第３実施形態におけるカバー体１９の平面図である。図８は、本発明の第３実施形態における底部１８の斜視図および平面図である。図８（ａ）は、斜視図であり、図８（ｂ）は、平面図である。

第３実施形態に係るセンサ装置１０は、第１実施形態に係るセンサ装置１０に類似しており、以下、第１実施形態に対する第３実施形態の相違点を中心に説明する。第３実施形態において基板１１および底部１８に形成され、基板１１を底部１８に固定するためのねじ孔は、第１実施形態と同様である。第３実施形態においてＹａｗセンサ１４は、弾性固定部１６に関してＧセンサ１３とは反対側に配置される。換言すれば、弾性固定部１６は、Ｙａｗセンサ１４よりもＧセンサ１３側に配置される。

Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離は、Ｇセンサ１３と弾性固定部１６との距離よりも短く設定される。弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７に配置される。第３実施形態では、弾性固定部１６は、被固定領域２１の近傍かつ被固定領域２１の外部に配置される。Ｙａｗセンサ１４は、少なくともその一部が弾性固定部１６と固定部１５とを結ぶ仮想一直線２６にかかる位置に配置され、これによって、Ｙａｗセンサ１４に伝えられる振動は、弾性固定部１６によって抑制される。

カバー体１９は、図７に示すように、第１実施形態に類似した形状に形成される。第３実施形態においてカバー体１９は、たとえば、カバーボス部２７を含めて前後方向Ｘの寸法Ｄ１が、１５６ミリメートル（millimeters, 略号「ｍｍ」）に設定され、左右方向Ｙの寸法Ｄ２が１１５ｍｍに設定され、上下方向Ｚの寸法が４３ｍｍに設定される。カバーボス部２７は、カバー体１９の一部として、カバー体１９を車台に取り付けるために形成されたボスである。カバーボス部２７は、カバー体１９のうち最も前方Ｘ１と最も後方Ｘ２とに形成され、前方Ｘ１には、左右方向Ｙに離れて２つ、後方Ｘ２にはカバー体１９の左右方向Ｙの中央よりも右方Ｙ１よりに１つ形成される。

基板１１は、図６に示すように、第１実施形態に類似した形状に形成され、たとえば前後方向Ｘの寸法Ｄ４は、コネクタ２０を除いて８０ｍｍに、左右方向Ｙの寸法Ｄ５は１１０ｍｍに設定される。底部１８は、図８に示すように、第１実施形態に類似した形状に形成され、たとえば前後方向の寸法Ｄ６は８０ｍｍに、左右方向Ｙの寸法Ｄ７は１１４ｍｍに設定される。

（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。第４実施形態に係るセンサ装置１０は、第１実施形態に係るセンサ装置１０に類似しており、以下、第１実施形態に対する第４実施形態の相違点を中心に説明する。

基板１１および底部１８には、第１実施形態と同様の５つの位置に、基板１１の固定に用いるための孔が形成される。５つの孔のうち、前方Ｘ１かつ右方Ｙ１に位置する孔と、後方Ｘ２かつ右方Ｙ１に位置する孔と、後方Ｘ２かつ左方Ｙ２に位置する孔と、左右方向Ｙ中央かつ前方Ｘ１に位置する孔の４つの孔には、固定部１５が配置される。前方Ｘ１かつ左方Ｙ２に位置する孔には、弾性固定部１６が配置される。

したがって、Ｙａｗセンサ１４は、被固定領域２１よりも外方に配置される。ただしＹａｗセンサ１４は、固定部１５と弾性固定部１６とによって囲まれる領域内に配置される。Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離は、Ｙａｗセンサ１４と固定部１５との距離よりも短い方が好ましいけれども、必ずしもこの限りにはない。たとえばＹａｗセンサ１４と、固定部１５のうちＹａｗセンサ１４に最も近い固定部１５との距離が、Ｙａｗセンサ１４と弾性固定部１６との距離よりも短い場合にも、弾性固定部１６が角速度センサ側領域１７に配置されるならば、Ｇセンサ１３の感度を低下させることなくＹａｗセンサ１４の過剰応答を抑制することができる。

第４実施形態において、Ｇセンサ１３の位置は、第１実施形態と同様の位置に固定されるけれども、第４実施形態に類似する他の実施形態においては、たとえば基板１１の左右方向Ｙおよそ中央に位置する固定部１５と、基板１１の前方Ｘ１かつ右方Ｙ１に位置する固定部１５との間に配置されてもよい。この位置は、図９においては２点鎖線で示している。

（比較例）
図１０は、比較例におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。比較例において、弾性固定部１６とＹａｗセンサ１４との距離は、弾性固定部１６とＧセンサ１３との距離よりも長く設定され、弾性固定部１６は、角速度センサ側領域１７の外方に配置される。このような比較例においては、弾性固定部１６は、Ｙａｗセンサ１４に伝えられる振動を抑制することができず、Ｙａｗセンサ１４の過剰応答を防止することができない。

第１の従来技術に係るセンサ装置１の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るセンサ装置１０の平面図である。 本発明の第１実施形態に係るセンサ装置１０の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態における弾性固定部１６が配置される部分の断面図である。 本発明の第２実施形態における基板１１および弾性固定部１６の斜視図である。 本発明の第３実施形態におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。 本発明の第３実施形態におけるカバー体１９の平面図である。 本発明の第３実施形態における底部１８の斜視図および平面図である。 本発明の第４実施形態におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。 比較例におけるＧセンサ１３、Ｙａｗセンサ１４および基板１１の平面図である。

符号の説明

１０ センサ装置
１１ 基板
１２ 筐体
１３ Ｇセンサ
１４ Ｙａｗセンサ
１５ 固定部
１６ 弾性固定部
１７ 角速度センサ側領域
２１ 被固定領域
２２ ねじ部材
２４ ゴムブッシュ
２５ 仮想直線
２６ 仮想一直線

Claims (5)

1. 外力によって付与される加速度を検出する加速度センサと、
   外力によって付与される角速度を検出する角速度センサと、
   前記加速度センサおよび角速度センサが取付けられる基板と、
   前記加速度センサおよび角速度センサを収容し、前記基板が取付けられる筐体と、
   前記基板を前記筐体に対して固定する固定部と、
   前記基板上の領域のうち、前記加速度センサからの距離よりも前記角速度センサからの距離の方が近い角速度センサ側領域に配置され、前記基板を前記筐体に対して弾発的に固定する弾性固定部とを含むことを特徴とするセンサ装置。
2. 前記固定部は、３つ以上設けられ、かつ前記基板の面方向に、互いに離れる少なくとも３箇所の位置に配置され、
   前記角速度センサは、前記固定部が配置される３箇所以上の位置に囲まれる被固定領域内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記弾性固定部は、前記基板上の領域のうち、前記被固定領域と、前記角速度センサ側領域とが重なる領域に配置されることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記弾性固定部は少なくとも１つ配置され、
   前記角速度センサと前記弾性固定部との距離のうち最短の距離は、前記角速度センサと前記固定部との距離のうち最短の距離よりも短く設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のセンサ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のセンサ装置を含むことを特徴とする車両。

Images