JP4303657B2 - ミラー及び角度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミラー及び角度検出装置に関する。

従来、ミラーアセンブリのプレートピボット（ピボットテーブル）に磁石を固定し、角度変更用アセンブリ側に磁気検出装置を設けたミラー角度検出装置が知られている（特許文献１）。この磁気検出装置は、鏡面の傾きによる磁界の変化を検出するものである。
実開平３−１１２４４１号公報

しかし、プレートピボットに固定した磁石により、鏡面の角度変位の全範囲において角度を検出するためには、磁石の大きさを、プレートピボットの動きに合わせて大きくする必要がある。また、鏡面の傾きによる磁界の変化を適切に検出するためには、例えば図５に示すように、プレートピボットの回転中心、磁石、及び磁気検出素子のニュートラルを同一線上に設ける必要がある。そのため、従来、レイアウトに制約が生じ、スペースを効率よく使えない場合があった。また、例えば、自動車用のアウターミラーにおいては、ミラーボデー内のスペースが限られているため、スペースの有効利用が強く望まれている。

また、鏡面を傾けるためのアクチュエータが角度検出装置付きの専用品となり、汎用性がなかった。更には、基板からのハーネス等の特別な配策によって磁気検出素子を磁石に近接させる場合、作業性が悪く、コストが高くなる場合があった。

そこで、本発明は、上記の課題を解決できるミラー及び角度検出装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）鏡面の向きを変更可能なミラーであって、鏡面と平行な軸に対して前記鏡面を回転運動させることにより、前記鏡面の向きを変更するアクチュエータと、鏡面と同じ方向を向くように、鏡面とともに向きを変更する連動部材と、連動部材に向かって付勢されることにより、連動部材が回転運動をした場合に、回転量に応じて、鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動するスライドブロックと、スライドブロックの移動量に応じて、スライドブロックと同じ方向に移動する移動部材と、移動部材の移動量を検出する移動量検出部とを備える。

このように構成すれば、鏡面の角度を適切に検出することができる。また、スライドブロック、ガイドケース、及び移動部材等を、ミラーの垂直方向又は水平方向の直線上の任意の位置に配置することができる。ミラーの垂直方向とは、鏡面を傾けるための垂直方向の軸である。また、ミラーの水平方向とは、鏡面を傾けるための水平方向の軸である。また、配置の自由度が高まるため、ミラー内において、アクチュエータの空いたスペースを利用でき、スペース効率がよくなる。また、角度検出機能を有するアクチュエータのユニットを小型化できる。更には、角度検出機能を、汎用のアクチュエータに容易に付加できる。

尚、鏡面とほぼ垂直な移動方向とは、例えば、鏡面を傾けない場合に、鏡面と垂直となる方向である。また、ミラーは、例えば自動車用のアウターミラーである。
連動部材は、例えばミラーホルダやハウジング等の、ミラーの動きに従って受動的に動く部材であってもよく、例えばプレートピボットのように自身が能動的に動くことにより、鏡面を駆動する部材であってもよい。また、連動部材は、鏡面の一部であってもよい。スライドブロック、移動部材、及び移動量検出部は、鏡面、ミラーホルダ、プレートピボット、ハウジング等のミラーの構成部品のいずれかに合わせて配置されてよい。また、スライドブロック、移動部材、及び移動量検出部は、アクチュエータの内部に配置されてもよく、外部に配置されてもよい。

（構成２）連動部材は、鏡面と平行な軸に対して回転運動をすることにより、鏡面を傾けるプレートピボットである。このように構成すれば、連動部材として新たな部材を追加することなく、鏡面の角度を適切に検出することができる。尚、スライドブロックは、例えば、プレートピボット裏面に向かって付勢される。プレートピボット裏面とは、ミラーの裏側を向く面である。

（構成３）移動部材とスライドブロックとの間に設けられ、スライドブロックを連動部材に向かって付勢する第１の付勢手段と、移動部材を第１の付勢手段に向かって付勢する第２の付勢手段とを更に備え、スライドブロックが移動方向に移動した場合、移動部材は、スライドブロックの移動量よりも小さな移動量だけ、スライドブロックと同じ方向に移動する。
このように構成すれば、第１及び第２の付勢手段のバランスにより、鏡面の動きを、移動部材の任意の移動量に変換することができる。また、移動部材の動きを小さくすることにより、移動部材の小型化し、コストを低減できる。また、第１及び第２の付勢手段のバランスにより、移動部材のニュートラル位置を自在に設定することができる。付勢手段は、例えば巻きバネである。付勢手段は、例えば板バネ等の他の弾性部材であってもよい。

（構成４）移動部材は磁石であり、移動量検出部は、磁石からの磁気を検出することにより、磁石の移動量に応じた信号を出力する磁気検出素子である。このように構成すれば、移動部材である磁石の移動量を適切に検出できる。

（構成５）スライドブロック及び磁石を挟んで連動部材と対向する回路基板を更に備え、磁気検出素子は、回路基板に実装されている。
磁石のニュートラル位置を自在に設定することができるため、例えばリードタイプの磁気検出素子を回路基板に実装すれば、ハーネス等の特別な配策を用いることなく、磁石からの磁気を検出できる。そのため、作業性が向上し、ミラーのコストを低減できる。

（構成６）鏡面が回転運動できる最大範囲に応じてスライドブロックが移動する移動距離よりも、鏡面とほぼ垂直な方向における磁石の長さは小さい。このように構成すれば、小さな磁石を用いることにより、ミラーのコストを低減できる。

（構成７）磁気検出素子は、第１及び第２の電圧出力端子の間にホール電圧を出力するホール素子であり、ミラーは、温度の上昇に応じて抵抗値が減少又は増大する第１及び第２の温度補償用素子であって、第１及び第２の電圧出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２の温度補償用素子と、第１及び第２の温度補償用素子を介してホール素子から受け取るホール電圧を増幅するオペアンプとを更に備える。
このように構成すれば、鏡面の回転量を、電気信号に適切に変換できる。また、温度補償用素子により、磁石や磁気検出素子の温度特性を補償することができる。そのため、角度検出の温度依存性を抑え、高性能化することができる。温度補償用素子は、例えばサーミスタ又は感温抵抗等である。

（構成８）鏡面の角度を検出する角度検出装置であって、鏡面と同じ方向を向くように、鏡面とともに向きを変更する連動部材に向かって付勢されることにより、連動部材が回転運動をした場合に、回転量に応じて、鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動するスライドブロックと、スライドブロックの移動量に応じて、スライドブロックと同じ方向に移動する移動部材と、移動部材の移動量を検出する移動量検出部とを備える。このように構成すれば、構成１と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、角度検出機能を有するミラーのコストを低減できる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るミラー１８の構成を示す。図１において、鏡面の角度検出に必要な要部以外の部分は省略した。ミラー１８は、図示した構成の他に、例えばミラボデーや、鏡面等を更に備える。

本実施形態において、ミラー１８は、自動車用のアウターミラーであり、アクチュエータ１６及び角度検出装置１４を備える。アクチュエータ１６は、ハウジングフロント１２及びプレートピボット１０を備える。

ハウジングフロント１２は、プレートピボット１０を保持する筐体である。プレートピボット１０は、連動部材の一例であり、ミラー１８の鏡面と平行な軸に対して回転運動をすることにより、鏡面を傾ける。そのため、プレートピボット１０は、鏡面と同じ方向を向くように、鏡面とともに向きを変更する。また、アクチュエータ１６は、プレートピボット１０によって鏡面を回転運動させることにより、鏡面の向きを変更する。

角度検出装置１４は、それぞれ複数のスライドブロック２０、スプリング２２、ガイドケース２４、磁石２６、スプリング２８、及びカバースプリング３０と、ＰＣボード３２と、カバー３４と、複数のスクリュータッピング３６とを有する。角度検出装置１４は、スライドブロック２０、スプリング２２、ガイドケース２４、磁石２６、スプリング２８、及びカバースプリング３０を、鏡面の垂直方向の傾き、及び水平方向の傾きのそれぞれを検出するために、それぞれ一組づつ有する。

スライドブロック２０は、スプリング２２により、ハウジングフロント１２を介してプレートピボット１０の裏面に向かって付勢されている。そして、プレートピボット１０が回転運動をした場合に、スライドブロック２０は、プレートピボット１０の回転量に応じて、鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動する。スライドブロック２０は、例えばハウジングフロント１２に設けられた穴を介して、プレートピボット１０に押し当てられてよい。

スプリング２２は、第１の付勢手段の一例であり、磁石２６とスライドブロック２０との間に設けられ、スライドブロック２０をプレートピボット１０に向かって付勢する。ガイドケース２４は、磁石２６を収容するケースであり、磁石２６を、スプリング２２とスプリング２８との間に保持する。磁石２６は、移動部材の一例であり、ここでは、永久磁石を適用している。スプリング２８は、第２の付勢手段の一例であり、ガイドケース２４を付勢することにより、磁石２６をスプリング２２に向かって付勢する。カバースプリング３０は、スプリング２８における磁石２６から遠い端部を支持する。

このように構成すれば、スプリング２２及びスプリング２８のバランスにより、鏡面の動きを、磁石２６の任意の移動量に変換することができる。また、この構成により、鏡面とほぼ垂直な移動方向にスライドブロック２０が移動した場合、磁石２６は、スライドブロック２０の移動量に応じて、スライドブロック２０の移動量よりも小さな移動量だけ、スライドブロック２０と同じ方向に移動する。尚、角度検出装置１４は、第１及び第２の付勢手段として、板バネ等の他の弾性部材を有してもよい。

ＰＣボード３２は、角度検出回路等の周辺回路を搭載する回路基板であり、スライドブロック２０、スプリング２２、ガイドケース２４、磁石２６、スプリング２８、及びカバースプリング３０を挟んでプレートピボット１０と対向するように設けられる。カバー３４は、ハウジングフロント１２との間にスライドブロック２０、スプリング２２、ガイドケース２４、磁石２６、スプリング２８、カバースプリング３０、及びＰＣボード３２を収容するカバーである。スクリュータッピング３６は、カバー３４を、ハウジングフロント１２に固定する。

このように構成すれば、鏡面の角度を適切に検出することができる。また、角度検出装置１４を、ミラー１８の垂直方向又は水平方向の直線上の任意の位置に配置することができる。また、配置の自由度が高まるため、ミラー１８内において、アクチュエータ１６の空いたスペースを利用でき、スペース効率がよい。また、角度検出装置１４及びアクチュエータ１６からなるアクチュエータのユニットを小型化できる。また、角度検出装置１４はアクチュエータ１６に対して後付けで付加できる構成であり、アクチュエータ１６として、汎用のアクチュエータを使用することができる。そのため、本実施形態によればミラー１８のコストを低減できる。

図２は、ミラー１８の動作の一例を示す図である。図２（ａ）は、角度検出装置１４の動作を説明する図である。本実施形態において、ＰＣボード３２は、磁気検出素子２０２及びオペアンプ２０４を含む角度検出回路２００を有している。磁気検出素子２０２は、移動量検出部の一例である。磁気検出素子２０２は、リードタイプのホール素子又はホールセンサであり、ＰＣボード３２に実装されている。

また、ここでは、一例として、プレートピボット１０は、±１４°の範囲で回転運動を行い、ミラー１８の鏡面を駆動するようになっている。そして、±１４°の範囲の回転運動に応じて、スライドブロック２０は、±６ｍｍの範囲の直線運動を行うようになっている。このように、スライドブロック２０は、回転運動を、直線運動に変換する。

また、スプリング２８は、スプリング２２と異なるバネ定数を有している。そのため、スライドブロック２０が移動した場合、スプリング２２とスプリング２８とに挟まれた磁石２６は、スライドブロック２０と異なる移動量だけ、スライドブロック２０と同じ方向に移動する。本実施形態においては、一例として、スプリング２２とスプリング２８との加重のバランスにより、スライドブロック２０が±６ｍｍの範囲の直線運動を行うのに応じて、磁石２６は、±２ｍｍの範囲の直線運動を行う。このように、本実施形態によれば、磁石２６の移動量を小さくすることができるため、スライドブロック２０の最大移動距離と比べて小さな磁石２６を用いることができる。スライドブロック２０の最大移動距離とは、鏡面が回転運動できる最大範囲に応じてスライドブロック２０が移動する移動距離である。このように構成すれば、小さな磁石２６を用いることにより、ミラー１８のコストを低減できる。また、ミラー１８の省スペース化を行うことができる。

また、スプリング２２とスプリング２８とのバランスを変更することにより、磁気検出素子２０２のニュートラル位置に合わせて、磁石２６のニュートラル位置を自在に設定することができる。そのため、例えばハーネスやフレキシブル基板等を使って磁気検出素子を磁石２６の近傍に配置する必要がない。そのため、本実施形態によれば、磁気検出素子２０２の取り付けの作業性が向上し、ミラー１８のコストを低減できる。

図２（ｂ）は、プレートピボット１０の動作を説明する図である。本実施形態において、プレートピボット１０は、垂直方向回転軸及び水平方向回転軸のそれぞれを軸にして回転運動を行う。

そのため、角度検出装置１４において、複数のスライドブロック２０のそれぞれは、垂直方向回転軸及び水平方向回転軸上のいずれかの点に配置される。また、それぞれのスライドブロック２０に対応する磁石２６及び磁気検出素子２０２等は、対応するスライドブロック２０の位置に配置される。

この場合、スライドブロック２０を、直方向回転軸又は水平方向回転軸上であればどの位置に配置しても問題ないので、角度検出装置１４を、アクチュエータ１６の空いたスペースに配置することができる。そのため、本実施形態によれば、ミラー１８のスペースを有効に利用することができる。

図３は、磁石の大きさと磁気検出素子の動作との関係を説明する図である。磁石を、図３（ａ）に示すように、磁気検出素子のニュートラル位置を中心に上位置及び下位置にスライドして動かした場合、ホール素子を備えて構成される本発明に含まれる磁気検出素子は、例えば図３（ｂ）に示すような磁束密度を検出する。

そのため、例えば、長さ６ｍｍの磁石を磁気検出素子に対してスライドさせた場合、±３ｍｍ以上スライドさせると、出力の方向が反転してしまう。そのため、スライドの移動量に対してリニアな特性がほしい場合、スライド量≒永久磁石の長さとする必要がある。

ここで、本実施形態においては、ここでは、スプリング２２とスプリング２８とのバランスにより、スプリング２２で±６ｍｍの動作範囲を、磁石２６で±２ｍｍの動作範囲に小さく変換している。そのため、検出しようとする移動量が小さくなり、小さな磁石２６を使用することができる。

図４は、角度検出回路２００の回路構成の一例を示す。本実施形態において、角度検出回路２００は、磁気検出素子２０２、複数の温度補正用素子２０６、及びオペアンプ２０４を有する。

磁気検出素子２０２は、ホール素子であり、ボルテージフォロアＩＣ１−１、及びトランジスタＱ１等により構成される定電流回路から供給される電流に基づき、検出した磁気に応じたホール電圧を出力する。磁気検出素子２０２は、ホール電圧を、抵抗Ｒ６を介して温度補正用素子２０６（Ｒ８）に接続された第１の電圧出力端子と、抵抗Ｒ７を介して温度補正用素子２０６（Ｒ９）に接続された第２の電圧出力端子との間に差動出力する。

複数の温度補正用素子２０６は、温度の上昇に応じて抵抗値が減少するサーミスタ又は感温抵抗であり、磁気検出素子２０２の第１及び第２の電圧出力端子にそれぞれ接続されることにより、磁石２６や磁気検出素子２０２の温度特性を補償する。また、オペアンプ２０４は、複数の温度補正用素子２０６を介して磁気検出素子２０２から受け取るホール電圧を増幅する。尚、角度検出回路の回路構成によっては、温度補正用素子２０６として、温度の上昇に応じて抵抗値が増大するものを用いてもよい。

このように構成すれば、磁気検出素子２０２の差動出力が数十ｍＶと非常に小さい場合であっても、鏡面の回転量を、電気信号に適切に変換できる。また、磁石２６や磁気検出素子２０２の温度による変位がシステムの精度に影響するのを防ぎ、温度依存性を抑えることができる。そのため、本実施形態によれば、高い性能の角度検出装置１４を有するミラー１８を、低いコストで提供することができる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えば自動車用のアウターミラーに好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係るミラー１８の構成を示す図である。 ミラー１８の動作の一例を示す図である。 図２（ａ）は、角度検出装置１４の動作を説明する図である。 図２（ｂ）は、プレートピボット１０の動作を説明する図である。 磁石の大きさと磁気検出素子の動作との関係を説明する図である 角度検出回路２００の回路構成の一例を示す。 プレートピボットに固定した磁石により、鏡面の角度を検出する構成を示す図である。

符号の説明

１０・・・連動部材（プレートピボット）、１２・・・ハウジングフロント、１４・・・角度検出装置、１６・・・アクチュエータ、１８・・・ミラー、２０・・・スライドブロック、２２・・・スプリング、２４・・・ガイドケース、２６・・・移動部材（磁石）、２８・・・スプリング、３０・・・カバースプリング、３２・・・ＰＣボード、３４・・・カバー、３６・・・スクリュータッピング、２００・・・角度検出回路、２０２・・・移動量検出部（磁気検出素子）、２０４・・・オペアンプ、２０６・・・温度補正用素子

Claims (7)

1. 鏡面の向きを変更可能なミラーであって、
   前記鏡面と平行な軸に対して前記鏡面を回転運動させることにより、前記鏡面の向きを変更するアクチュエータと、
   前記鏡面と同じ方向を向くように、前記鏡面とともに向きを変更する連動部材と、
   前記連動部材に向かって付勢されることにより、前記連動部材が回転運動をした場合に、回転量に応じて、前記鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動するスライドブロックと、
   前記スライドブロックの移動量に応じて、前記スライドブロックと同じ方向に移動する移動部材と、
   前記移動部材の移動量を検出する移動量検出部と
   を備えるミラーであって、
   前記移動部材と前記スライドブロックとの間に設けられ、前記スライドブロックを前記連動部材に向かって付勢する第１の付勢手段と、
   前記移動部材を前記第１の付勢手段に向かって付勢する第２の付勢手段と
   を更に備え、
   前記スライドブロックが前記移動方向に移動した場合、前記移動部材は、前記スライドブロックの移動量よりも小さな移動量だけ、前記スライドブロックと同じ方向に移動することを特徴とするミラー。
2. 鏡面の向きを変更可能なミラーであって、
   前記鏡面と同じ方向を向くように、前記鏡面とともに向きを変更する連動部材であり、前記鏡面と平行な軸に対して回転運動をすることにより、前記鏡面を傾けるプレートピボットと、
   前記プレートピボットによって、前記鏡面と平行な軸に対して前記鏡面を回転運動させることにより、前記鏡面の向きを変更するアクチュエータと、
   前記プレートピボットに向かって付勢されることにより、前記プレートピボットが回転運動をした場合に、回転量に応じて、前記鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動するスライドブロックと、
   前記スライドブロックの移動量に応じて、前記スライドブロックと同じ方向に移動する移動部材と、
   前記移動部材の移動量を検出する移動量検出部と
   を備えるミラーであって、
   前記移動部材と前記スライドブロックとの間に設けられ、前記スライドブロックを前記プレートピボットに向かって付勢する第１の付勢手段と、
   前記移動部材を前記第１の付勢手段に向かって付勢する第２の付勢手段と
   を更に備え、
   前記スライドブロックが前記移動方向に移動した場合、前記移動部材は、前記スライドブロックの移動量よりも小さな移動量だけ、前記スライドブロックと同じ方向に移動することを特徴とするミラー。
3. 前記移動部材は磁石であり、
   前記移動量検出部は、前記磁石からの磁気を検出することにより、前記磁石の移動量に応じた信号を出力する磁気検出素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載のミラー。
4. 前記スライドブロック及び前記磁石を挟んで前記連動部材と対向する回路基板を更に備え、
   前記磁気検出素子は、前記回路基板に実装されていることを特徴とする請求項３に記載のミラー。
5. 前記鏡面が前記回転運動できる最大範囲に応じて前記スライドブロックが移動する移動距離よりも、前記鏡面とほぼ垂直な方向における前記磁石の長さは小さいことを特徴とする請求項３又は４に記載のミラー。
6. 前記磁気検出素子は、第１及び第２の電圧出力端子の間にホール電圧を出力するホール素子であり、
   前記ミラーは、
   温度の上昇に応じて抵抗値が減少又は増大する第１及び第２の温度補償用素子であって、前記第１及び第２の電圧出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２の温度補償用素子と、
   前記第１及び第２の温度補償用素子を介して前記ホール素子から受け取る前記ホール電圧を増幅するオペアンプと
   を更に備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のミラー。
7. 鏡面の角度を検出する角度検出装置であって、
   前記鏡面と同じ方向を向くように、前記鏡面とともに向きを変更する連動部材に向かって付勢されることにより、前記連動部材が前記回転運動をした場合に、回転量に応じて、前記鏡面とほぼ垂直な移動方向に移動するスライドブロックと、
   前記スライドブロックの移動量に応じて、前記スライドブロックと同じ方向に移動する移動部材と、
   前記移動部材の移動量を検出する移動量検出部と
   を備える角度検出装置であって、
   前記移動部材と前記スライドブロックとの間に設けられ、前記スライドブロックを前記連動部材に向かって付勢する第１の付勢手段と、
   前記移動部材を前記第１の付勢手段に向かって付勢する第２の付勢手段と
   を更に備え、
   前記スライドブロックが前記移動方向に移動した場合、前記移動部材は、前記スライドブロックの移動量よりも小さな移動量だけ、前記スライドブロックと同じ方向に移動することを特徴とする角度検出装置。

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