梅野孝治

　Tire-road friction is the most important piece of information used by active safety systems. However, most conventional friction estimation/ detection methods are accurate only within the non-linear region. In addition, such methods require numerous sensors, such as yaw rate sensors, acceleration sensors, and steering angle sensors. In this paper, a friction estimation method using a tire vibration model is proposed. The method is based on the frequency characteristics of wheel speed vibration, which are related to tire-road friction. The recursive least squares and instrumental variable methods are applied for on-line estimation. The experimental results show that, when applied to a free-rolling tire, the proposed method detects friction change from dry asphalt to iced road while the vehicle travels at constant speed without braking, accelerating, or cornering.

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　タイヤと路面間の摩擦状態は，予防安全システムにとってもっとも重要な情報の一つである。しかしながら，従来の摩擦状態推定あるいは検知方法は，摩擦限界付近で動作するものである。加えて，ヨーレイトセンサ，加速度センサ，舵角センサなど多くのセンサを必要とする。本論文では，タイヤ回転振動モデルを用いた摩擦状態推定法を提案する。本手法は，タイヤと路面間の摩擦状態と相関のある車輪速振動の周波数特性に基づいている。オンライン推定には，逐次型最小自乗法や補助変数を適用した。実車走行実験を通じ，本推定法により定常走行状態で摩擦状態変化が検知できることを示す。

　

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島岡敬一、坂田二郎

　A new full-dry processing method has been developed that includes a new sacrificial layer dry etching technique, which enables the microscopic structures used for microsensors and micro-electro-mechanical systems (MEMS) to be released from silicon substrates with high repeatability, and a new water-repellent dry coating technique, which prevents the released structures from sticking to the substrates during operation. The usefulness of this full-dry processing method from etching to coating, with respect to the length of releasable cantilevers, was evaluated by comparison with the conventional wet method. It was confirmed that the full-dry processing method permits sustainable cantilevers to be about three times longer than those released using the conventional wet method.

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　マイクロセンサや微小電気機械システム (MEMS) に用いる微小な構造体が再現性良くシリコン基板よりリリースできる犠牲層ドライエッチング技術とリリースに成功した構造体が動作中において基板に付着しないようにするための撥水性ドライコーティング技術を開発した。従来のウエット法と本ドライ法によるリリース可能なカンチレバー長さを比較し，オールドライ処理の有用性について評価した。エッチングからコーティングまでのオールドライ処理は，従来のウエット法に比べ，カンチレバーの形成，保持長さを3倍以上にできることが確認された。

　

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P.67

牧野浩明、浅井満、田島伸、神谷信雄

　A conventional force sensor consists of a beam or a diaphragm to which a thin-metal film strain gauge or a semiconductor strain gauge is attached. The force is detected by the resistivity change in the strain gauge in accordance with the applied force. The phenomenon whereby resistivity varies with the applied force is called piezoresistivity. The necessity of attaching the gauges to the beam or the diaphragm limits the reduction in size and cost of the conventional force sensor. A material having both structural strength and the function to detect force, such as piezoresistivity, would render the beam or diaphragm unnecessary, and hence the sensor could be miniaturized and the cost would be reduced.
　Therefore, the authors have developed a novel ceramic composite which has both the force detection function and structural strength by distributing an oxide material having piezoresistivity in a high-strength ceramic. As this composite enables the structural member itself to become a sensor, the size of the sensor can be markedly reduced. The authors expect that this sensor material will enable new potential applications in force detection.

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　従来の荷重センサは，金属薄膜抵抗体もしくはSi半導体の歪ゲージを起歪部に接着し，歪の大きさに応じて歪ゲージの抵抗が変化する現象−ピエゾ抵抗効果−を利用して荷重を検出する。起歪部を必要とするため小型化に限界があった。もし構造部材そのものに歪検知機能があれば，起歪部を設けることも，ゲージを接着する必要もなくなる。したがって荷重センサを大幅に小型化・低コスト化できる。
　我々は，ピエゾ抵抗効果を有する酸化物材料を高強度セラミック材料に分散複合化することにより，構造部材として使用できる強度を有する荷重センサ材料を創製した。すなわち，構造部材そのものをセンサとすることができる。新たな荷重センサ用途を切り開くことができるセンサ材料と期待している。

　

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