JP2001099608A - 差動変位検出装置 - Google Patents

差動変位検出装置

Info

Publication number
JP2001099608A
JP2001099608A JP27455999A JP27455999A JP2001099608A JP 2001099608 A JP2001099608 A JP 2001099608A JP 27455999 A JP27455999 A JP 27455999A JP 27455999 A JP27455999 A JP 27455999A JP 2001099608 A JP2001099608 A JP 2001099608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
differential
voltage
self
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27455999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4064020B2 (ja
Inventor
Yoshinobu Mukai
良信 向
Eiki Noro
栄樹 野呂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP27455999A priority Critical patent/JP4064020B2/ja
Publication of JP2001099608A publication Critical patent/JP2001099608A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4064020B2 publication Critical patent/JP4064020B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変位量に従った電気信号を形成するための、
おおもとのパルス電圧が消失しても機構制御を妨げない
安全な差動変位検出装置を提供する。 【解決手段】 本装置10は、機構部における機械的な
変位に従って、その変位量を2つの差動過渡応答電圧V
S1またはVS2に変換する第1変位センサ20と、こ
の第1変位センサ20にパルス電圧VP1またはVP2
を印加すると共に、第1変位センサ20に与えられた変
位に基づく変位信号Xを算出する第1偏差電圧算出部3
0とから構成される。第1偏差電圧算出部30は、差動
過渡応答電圧VS1およびVS2の下限値VD1または
VD2を保持するための第1下限保持回路31Aおよび
31Bと、これらの下限値VD1およびVD2から偏差
を求めて変位量信号Xとする比較回路36と、両パルス
電圧VP1およびVP2を発生する2つの第1パルス電
源PS1またはPS2とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、2つの自己誘導
回路における自己インダクタンスの差動変化に基づい
て、この変化を生じさせた透磁率可変体の位置変位を求
めるための差動変位検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば自動車の走行制御にお
いては、各種の物理量を実測または検出し、予め設定し
た基準値と比べた制御偏差を求める。そして、これら実
際の走行データに基づいて円滑な、または最適なフィー
ドバック制御を行なう構成にしてある。その際の実測ま
たは検出の手段として、機構各部の状態を、それぞれが
目的とする状態と比較するため、所定の電気信号に変換
するための変位センサが種々知られている。
【0003】図14は従来例による変位センサの一構成
例を原理的に説明する図である。この変位センサ100
は、可変の自己インダクタンスを有する2つの検出コイ
ルL1およびL2と、環境変化に強い2つの基準抵抗器
Rf,Rfとからなる。そして、それぞれの検出コイル
L1またはL2と基準抵抗器Rfを直列接続して2つの
直列回路を形成し、これら直列回路を入力端子SPと接
地端子SGで並列接続したブリッジ回路を構成してあ
る。
【0004】例えば、機構部の機械的な中立点から機構
部が2つの反対方向に変位するとき、一方の検出コイル
L1の自己インダクタンスが増加すれば、他方が減少す
る差動関係に構成してある。そして、機械的な中立点で
は、双方の自己インダクタンスが同一になるよう調整し
てある。また、入力端子SPと接地端子SGの間には、
各検出コイルL1,L2に検出用のパルス電圧を流入さ
せるパルス電源PSを接続してある。
【0005】この従来例の変位センサ100によれば、
パルス電源PSから入力端子SPを介して各検出コイル
L1,L2にパルス電圧が流入する。このとき、前述し
た機構部の変位に伴って各検出コイルL1,L2の自己
インダクタンスが変化する。このため、それぞれの時点
における自己インダクタンスに従って、各検出コイルL
1,L2に過渡応答電圧を生じる。これらの過渡応答電
圧は、前述したパルス電圧に同期して得られ、各共通端
子S1,S2から各基準抵抗器Rf両端の差動過渡応答
電圧VS1,VS2として検出される。
【0006】図15は変位センサ出力の演算処理後の一
検出特性を示すグラフである。2つの差動検出電圧VT
1,VT2は、2つの差動過渡応答電圧VS1,VS2
から求めた直流のアナログ値である。つまり、両差動過
渡応答電圧VS1,VS2は、各時点の時定数を有する
過渡応答電圧であるため、それぞれの時定数の推移に応
じた差動検出電圧VT1,VT2が求められる。従っ
て、機構部の変位量が時定数の推移を介して差動検出電
圧VT1,VT2に変換される。言い換えると、これら
差動検出電圧VT1,VT2から各時点における機構部
の変位量を算出できる。なお、Nは、機構部が中立状態
(機械的な中立点)に在るときの変位量を示す。
【0007】前述したように制御偏差を決定するための
変位センサは、いわば機構制御の要であるため、例え
ば、自動車に搭載する変位センサには、自動車の走行に
伴う機構部の激しい振動に対しても安全な回路制御を行
なう構成が必要になる。そこで、変位センサに検査回路
を付設することによって、変位センサが原因となる機構
制御の不具合を未然に防止する構成にしてある。この場
合、機械的な振動に起因して一般に考えられる現象とし
ては、変位センサの内部配線が振動によって絶縁被覆を
すり減らしたり、接続端子から外れかかったりする状態
が想定される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による変位センサには次に述べるような問題点があ
った。前述した付設の検査回路には、検出すべき変位セ
ンサの事象に従って種々の方式が有るが、いずれの方式
によっても、なかなか全ての事象を識別することは困難
であった。
【0009】図16は変位センサの一検査方式による一
検出特性のグラフである。この検査方式は、両差動検出
電圧の平均値VT4を監視させる方式である。両差動検
出電圧の偏差電圧VT3は、前述した機構部の変位量に
比例して常に線形変化する。しかし、両差動検出電圧の
平均値VT4は、両検出コイルが差動特性を有している
ため、両差動検出電圧が機構部の変位に伴って変化して
も、理論上は常に一定値を保ち続けることになる。前述
した例では、絶縁が不十分となって、いずれか一方の差
動電圧が例えばケーシングの接地電位や電源電位にわず
かでも近付いたとき、直ちに機構部の変位量の算出を打
ち切ったり、その他の適切な処置を採ることができる。
【0010】また、各差動検出電圧自体とその平均値
が、接地電位または電源電位を示すことが有り得ないよ
うにオフセット値を設定してある。このため例えば、各
差動検出電圧の出力回路にケーシング等との短絡が生じ
たとき、変位センサ自体が正常であっても直ちに出力回
路の異常を識別して直ちに必要な処置を採り得る。ある
いは、この出力回路の短絡は、何ら機構部に変位量が存
在しない中立状態と紛らわしいが、それぞれにオフセッ
ト値を設けることで両者を容易に区別できる。
【0011】更に、前述した平均値が、機構部の中立状
態で検査回路の監視範囲内にあり、一見すると正常なよ
うに見える場合がある。この場合であっても、各差動検
出電圧が予定した電圧範囲外に逸脱した場合に同様の処
置を採らせている。例えば、一方の差動電圧が接地電位
に近付いたまま、他方が同じ値だけ電源電位に近付いて
いたような差動的な変化をしていることもないとは言え
ない。この差動的な変化は平均値の逸脱を監視するだけ
では識別できないが、各差動検出電圧自体の逸脱を監視
していれば、直ちに必要な処置を採ることができる。
【0012】ところが、前述したケーシングや電源線と
の短絡の他にも、双方の差動検出電圧どうしが、互いの
短絡等により干渉し合うことも考えられる。この場合
に、いずれか一方の差動検出電圧がわずかな抵抗値を介
して接地または電源電圧に接続されていると、結果的
に、あたかも双方共に正常であるかのような値をとり続
け易い。
【0013】また、前述した変位センサは、そもそもパ
ルス電圧によって機構部の変位量を計測する構成であ
る。このため、パルス電源の接続が外れる等してパルス
電圧が流入できない状態が生じると、両差動過渡応答電
圧VS1,VS2は存在せず、両差動検出電圧VT1,
VT2が、従って、これらの偏差電圧VT3も中立状態
Nにおける各電圧値を示す。これは機構部が中立状態に
在るときの変位量に相当するため、この状態を実際に機
械的な変位量がないことと区別できないという問題が生
じ、これらの問題を一括して事前に解消しておくことが
重要な技術上の課題であった。
【0014】そこで、本発明の目的は、変位量に従った
電気信号を形成するための、おおもとのパルス電圧が消
失しても機構制御を妨げない安全な差動変位検出装置を
提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による差動変位検出装置は、2つの変位方向
に向けて機構上の中立位置を挟んで遊動可能な透磁率可
変体と、これら2つの変位方向に対象配置され、透磁率
可変体の遊動位置に基づいて自己インダクタンスが互い
に差動変化する2つの自己誘導手段と、それぞれの自己
誘導手段と各別に直列接続した2つの電気抵抗手段と、
自己誘導手段および電気抵抗手段からなる双方の回路
に、各独立にパルス電圧を供給する2つのパルス電源
と、それぞれの電気抵抗手段の両端に生じる2つの電位
差どうしの偏差を演算する偏差演算手段とを備え、この
偏差演算手段による演算結果に基づいて、前記透磁率可
変体の遊動位置の変位量と変位方向とを検出するもので
ある。
【0016】この差動変位検出装置によれば、2つのパ
ルス電源の各々が独立して用いられ、一方のパルス電圧
が、自己誘導手段および電気抵抗手段からなる一方の直
列回路に流入する。しかし、この直列回路が、その入力
端子側で他方の直列回路から電気的に絶縁される。ま
た、他方のパルス電圧も、同様に他方の直列回路に流入
し、しかも、前述した一方の直列回路から同様に絶縁さ
れる。また、それぞれ独立した2つのパルス電圧に基づ
いて、各自己誘導手段が、時間的にも回路上でも独立し
て機構部の変位量を2つの電気信号に変換する。しか
も、透磁率可変体の遊動位置に従った変位量と変位方向
を差動変化する両電気信号として得られる。
【0017】本発明の請求項2記載の差動変位検出装置
は、それぞれの前記パルス電源が、自己誘導手段および
電気抵抗手段からなるそれぞれの直列回路の一端部にパ
ルス電圧を供給する。この差動変位検出装置によれば、
自己誘導手段および電気抵抗手段がパルス電源に対して
直列に接続される。
【0018】本発明の請求項3記載の差動変位検出装置
は、それぞれの前記パルス電源が、自己誘導手段および
電気抵抗手段の接続点にパルス電圧を供給することを特
徴とした。この差動変位検出装置によれば、自己誘導手
段および電気抵抗手段がパルス電源に対して並列に接続
される。
【0019】本発明の請求項4記載の差動変位検出装置
は、偏差演算手段が、いずれか一方の自己誘導手段によ
る過渡応答電圧のみに基づいて、透磁率可変体の遊動位
置における変位量と変位方向とを検出することを特徴と
した。この差動変位検出装置によれば、他方の自己遊動
手段による過渡応答電圧の状態に拘らず、いつでも任意
の前記一方の自己誘導手段のみで透磁率可変体の変位量
等が検出できる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、従来例で説明した部分と
同じ部分については同一の符号を付して詳しい説明を省
略する。図1は本発明の第1の実施形態による差動変位
検出装置の一構成例を原理的に説明する図である。第1
の実施形態の差動変位検出装置10は、機構部における
機械的な変位に従って、その変位量を2つの差動過渡応
答電圧VS1またはVS2に変換する第1変位センサ2
0と、この第1変位センサ20にパルス電圧VP1また
はVP2を印加すると共に、第1変位センサ20に与え
られた変位に基づく変位信号Xを算出する第1偏差電圧
算出部30とから構成される。
【0021】第1偏差電圧算出部30は、差動過渡応答
電圧VS1およびVS2の下限値VD1またはVD2を
保持するための第1下限保持回路31Aおよび31B
と、これらの下限値VD1およびVD2から偏差を求め
て変位量信号Xとする比較回路36と、両パルス電圧V
P1およびVP2を発生する2つの第1パルス電源PS
1またはPS2とからなる。
【0022】この場合、パルス電圧VP1またはVP2
は立ち下がり方向のパルスであるが、立ち上がり方向の
ときは下限値を上限値に置き換える。また、パルス波形
としては、それぞれの回路定数を設定し易くするため矩
形波が望ましいが、この他、正弦波、三角波その他の一
定周期を有する波形であればよい。変位信号Xは、その
絶対値により変位量を、また、プラスおよびマイナス符
号により変位方向を各々示す信号である。第1偏差電圧
算出部30から本発明による偏差演算手段を構成する。
【0023】図2は図1に示す第1変位センサの一構成
例を原理的に説明する図である。この第1変位センサ2
0は、前述した従来例の変位センサ100における2つ
の検出コイルL1,L2において、それぞれの入力端子
SP1,SP2を各別に設けて絶縁してある。そして、
従来例のパルス電源PSを2つの第1パルス電源PS
1,PS2と置き換え、それぞれを各入力端子SP1ま
たはSP2に接続させた他は、従来例と同様である。こ
れら検出コイルL1,L2から本発明による自己誘導手
段を、また、前述した基準抵抗器Rf,Rfから同じく
電気抵抗手段を構成する。
【0024】図3は図2に示す変位センサの一実装例を
模式的に説明する図である。2つの検出コイルL1,L
2は、ケーシングCにはめ込まれて図の上下2段に積み
重ね、機構部内に搭載されたコイルである。そして、両
検出コイルL1,L2から等距離の筒内に、非磁性体か
らなる遊動コアXを収納配置してある(図には中立位置
にある場合を示す)。これによって、一つの遊動コアX
を両検出コイルL1,L2の中間位置から各検出コイル
L1,L2の方向に往復移動させると、そのときの機械
的な変位量に対して、各検出コイルL1,L2の自己イ
ンダクタンスが互いに差動的に変化する。
【0025】この第1変位センサ20によれば、各第1
パルス電源PS1,PS2から各検出コイルL1または
L2にそれぞれ独立にパルス電圧VP1またはVP2が
流入する。このため、各検出コイルL1,L2の自己イ
ンダクタンスによる過渡応答が、従って、各基準抵抗器
Rf両端の各差動過渡応答電圧VS1またはVS2が、
共に別系統の直列回路によって生じることになる。
【0026】なお、ケーシングCには、両第1パルス電
源PS1,PS2の接地端子と、両基準抵抗器Rf,R
fの共通端子とがほぼ共通接地され、更に自動車のフレ
ーム等に接地させる。この他、これら接地端子と共通端
子とをケーシングCと導通させず、絶縁したまま外部に
取り出すと共に誘導ノイズを排除すれば、機構部等を介
した導電性のノイズに対して安定化させ得る。
【0027】図4は図1に示す第1偏差電圧算出部の一
実施例のブロック図である。この第1偏差電圧算出部3
0の第1パルス電源PS1,PS2は、所定の過渡応答
周期を有するパルス発生器PG1またはPG2、スイッ
チング用の第1パワートランジスタSW1またはSW
2、電源電圧に基づくパルス電圧VP1,VP2の安定
化回路REG1,REG2からなる。過渡応答周期は、
第1変位センサ20の応答速度、機械的な変位量の検出
精度を考慮して予め最適値を設定しておく。
【0028】第1パワートランジスタSW1,SW2と
しては、安定な接地電位を得やすいエミッタ接地が好ま
しいが、この他、コレクタ接地であってもよい。安定化
回路REG1,REG2としては、簡易にはパルス電圧
を電源電位にホールドするための過電圧の分流用ダイオ
ードを、もしくは、電源電圧自体を安定化させるノイズ
フィルタ(例えばバイパスコンデンサ)を、またはこれ
らを組み合わせればよい。
【0029】第1下限保持回路31A,31Bは、差動
過渡応答電圧VS1,VS2から低周波帯域のみを濾波
するローパスフィルタLPF1またはLPF2、そし
て、差動過渡応答電圧VS1,VS2における最低値
(以下、ボトム電圧という)を得る演算増幅器A11ま
たはA12、このボトム電圧値を保持するボトムホール
ド回路BH1またはBH2からなる。
【0030】ローパスフィルタLPF1,LPF2とし
ては、簡易には接地電位に基づくバイパスコンデンサの
CR回路でもよいが、電源電位に基づく抑止インダクタ
のLR回路を併用することが望ましい。ボトムホールド
回路BH1,BH2は、接地電位または電源電位を基準
とした回路で、演算増幅器A11,A12と併せてボト
ム電圧を保持するための積分回路を構成する。
【0031】比較回路36は、それぞれのボトム電圧を
所定のゲインG21またはG22で増幅する反転増幅器
A21またはA22、これら増幅したボトム電圧の偏差
電圧VT3を演算する差動増幅器A23からなる。その
際のゲインG21,G22としては、増幅後に差動検出
電圧VT1,VT2が機械的な変位量の基準値となるオ
フセット値が得られるようなゲインを設定しておく。こ
のため、この基準値に対して変位量に基づく偏差電圧V
T3が得られる。
【0032】図5は図4に示す第1変位センサによるト
ルクセンサの実施例の断面図である。このトルクセンサ
20は、自動車のステアリングホイールの回転力を先端
部の歯車で受けるインプットシャフト21を、図示しな
いトーションバーを介して、スパイラル状のネジ溝を螺
刻したアウトプットシャフト23と一軸上に連接した機
構を有している。トーションバーは、捩れ量を非磁性コ
ア22の直線変位量X1,X2に機械的に変換する機構
の棒体である。アウトプットシャフト23は、そのスパ
イラル状のネジ溝を介して図示しない車輪のラック軸に
螺合させる。
【0033】そして、非磁性コアXを収納した各検出コ
イルL1,L2の配線を、トルクセンサ20の接続コネ
クタCN1、第1差動電圧算出部30への接続ケーブル
CAを介して、第1差動電圧算出部30の接続コネクタ
CN2に接続してある。このトルクセンサ20によれ
ば、ドライバの操舵力がトルクセンサ20の機械的な変
位量X1,X2に変換され、各検出コイルL1,L2の
自己インダクタンスを介して更に電気信号に変換され、
差動過渡応答電圧VS1,VS2として第1差動電圧算
出部30に送出される。なお、前述した2つの基準抵抗
Rf,Rfと、接続コネクタCN1のFG端子における
各配線については、煩雑となるため図示を省略する。
【0034】図6は図5に示すトルクセンサを用いた検
査手段の一実施例のブロック図である。この検査手段4
0は、自動車の電動パワーステアリング制御に用いた一
例を示してある。そして、前述した差動検出電圧VT
1,VT2を監視しながら、その電圧異常の状態に基づ
いて後述する故障検出信号41Aを送出する故障検出部
41と、その偏差電圧VT3または後述する代替信号4
3Aのいずれかを選択するトルク信号設定部42と、こ
の代替信号43Aのための代替信号発生部43とを有し
ている。
【0035】故障検出部41の表示出力端子は、自動車
の運転者または保守者に警告するワーニングランプ80
に接続してある。例えば、これら各部をマイクロプロセ
ッサシステムのファームウェアとして構成できる。二つ
の両差動検出電圧VT1,VT2は、通常の運用時に正
常値の範囲内に在るため、故障検出部41から故障検出
信号41Aが送出されない。従って、両差動検出電圧V
T1,VT2から得られた偏差電圧VT3がトルク信号
42Aとして用いられる。
【0036】トルク信号設定部42からのトルク信号4
2Aは、これを自動車の車速信号50Aに従って評価
し、パワーステアリング制御のための目標駆動量50B
を形成する電動機起動制御部50に導入される。例え
ば、車速信号50Aの値ごとにトルク信号42Aをアド
レスとした目標駆動量50Bのテーブルを設ければよ
い。そして、このテーブルで検索した目標駆動量50B
に基づいて、電動機駆動部60が、ステアリング機構部
に搭載した電動機70の駆動電流60Aを制御する。そ
の結果、電動機70からは、実際の駆動出力70Aが検
出され、電動機駆動部60に導入されて駆動電流60A
の制御に供される。
【0037】図7は図6に示す検査手段の第1自己復旧
業務のフローチャートである。この第1自己復旧業務
は、2つの差動検出電圧VT1,VT2による第1故障
検出処理(ステップST11)と、正常な差動検出電圧
VT1またはVT2を選ぶ第1代替信号発生処理(ステ
ップST12)と、その代替結果によるトルク信号設定
処理(ステップST13)と、この代替されたトルク信
号42Aに基づく制御回復処理(ステップST14)と
から構成される。
【0038】第1故障検出処理ST11では、故障検出
部41によって、前述した監視範囲内に両差動検出電圧
VT1,VT2がともに入っていることを常時監視しな
がら、いずれも正常であれば、以下の各処理を行なわず
に監視を続行する。そして、いずれか一方の差動検出電
圧VT1またはVT2が監視範囲外に逸脱したことを判
定すると、トルク信号設定部42と代替信号発生部43
に故障検出信号41Aを送出し、直ちに以下のエラー処
理を実行する。この場合、監視範囲としては、例えば主
としてTTL回路構成を用いるときは、0.2Vから4.8V
程度が好ましい。
【0039】次に、第1代替信号発生処理ST12で
は、代替信号発生部43によって、故障検出信号41A
を契機として両差動検出電圧VT1またはVT2の正常
性を判定し、未だ正常な他方の差動検出電圧VT2また
はVT1に関する代替信号43Aを発生してトルク信号
設定部42に送出する。この代替信号43Aのため、両
差動検出電圧VT1またはVT2の平均値VT4に経年
変化、温度変化の補正をした後、予め正常時に保持して
おく。そして、この平均値VT4から正常な他方の差動
検出電圧VT2またはVT1を減算し、所定のオフセッ
ト値を加算して代替信号43Aに用いればよい。
【0040】続いて、トルク信号設定処理ST13で
は、故障検出信号41Aの導入によりトルク信号設定部
42によって、トルク信号42Aが偏差電圧VT3から
代替信号43Aに切り換えられる。制御回復処理ST1
4では、トルク信号設定処理ST13からの終了通知ま
たは代替信号43Aの導入により異常のエラー処理が完
了し、電動機駆動制御部50によって、通常時と同様の
電動パワーステアリング制御の継続が行なわれる。
【0041】また、これにより再び故障検出部41によ
って、第1故障検出処理ST11が遂行され、その結
果、前述した他方の差動検出電圧VT2またはVT1に
も異常が検出されたときは、安全のため制御を打ち切
る。このため、この場合には、他方の差動検出電圧VT
2またはVT1に障害が生じている状態か、または、い
ずれか一方に障害が生じて制御回復処理ST14が行な
われた状態をフラグなどに記憶しておく必要がある。
【0042】図8は同じく検査手段の第2自己復旧業務
のフローチャートである。この第2自己復旧業務は、第
1自己復旧業務における第1故障検出処理ST11およ
び第1代替信号発生処理ST12に代えて、差動検出電
圧VT1,VT2の平均値VT4による第2故障検出処
理ST21、または試験用パルス電圧VP1,VP2に
基づく第2代替信号発生処理ST22と置き換えた他
は、第1自己復旧業務と同様である。
【0043】第2故障検出処理ST21では、故障検出
部41によって、前述した別の監視範囲内に両差動検出
電圧VT1,VT2の平均値VT4が入っていることを
常時監視しながら、これが正常であれば、以下の各処理
を行なわずに監視を続行する。そして、この平均値VT
4が別の監視範囲外に逸脱したことを判定すると、トル
ク信号設定部42と代替信号発生部43に故障検出信号
41Aを送出し、直ちに以下のエラー処理を実行する。
この場合、別の監視範囲としては、例えば主としてTT
L回路構成を用いるときは、機械的な変位量の基準値を
2.5Vとすれば、2Vから3V程度が好ましい。
【0044】次に、第2代替信号発生処理ST22で
は、代替信号発生部43によって、故障検出信号41A
を契機として2つの試験用パルス電圧VP1,VP2を
それぞれ変位センサ20に送出する。これは、平均値V
T4を監視していたが各々の差動検出電圧VT1,VT
2までは判定していないからである。そして、両差動検
出電圧VT1またはVT2の正常性を判定し、未だ正常
な他方の差動検出電圧VT2またはVT1に関する代替
信号43Aを同様に発生してトルク信号設定部42に送
出する。この第2故障検出処理ST21によれば、第1
故障検出処理ST11に比べて微小なトルクであっても
検出し易くなる。他方、エラー処理の期間が比較的に長
期化する。
【0045】図9は同じく検査手段における自己休止業
務のフローチャートである。この自己休止業務は、前述
した第1自己復旧業務の第1故障検出処理ST11と、
いずれか一方の試験用パルス電圧VP1またはVP2に
基づく第3代替信号発生処理(ステップST32)と、
制御中止を含む注意報告処理(ステップST33)とか
ら構成される。
【0046】第3代替信号発生処理ST32では、代替
信号発生部43によって、故障検出信号41Aを契機と
して試験用パルス電圧VP1またはVP2を変位センサ
20に送出する。この第2故障検出処理ST21によれ
ば、いずれか一方の差動検出電圧VT1,VT2が他方
に追従して変化すれば、変位センサ20において差動過
渡応答電圧VS1,VS2どうしが短絡していることが
分る。なぜなら、正常であれば、それぞれの検出コイル
L1,L2がほぼ独立して機能するからである。
【0047】注意報告処理ST33では、差動過渡応答
電圧VS1,VS2どうしが短絡状態であることを、ワ
ーニングランプ80によってドライバ、サービス員に注
意表示をする。また、このとき以降はトルク信号を得る
ことができないため、電動機駆動制御部50が駆動制御
を中止する。
【0048】図10は本発明の第2の実施形態による差
動変位検出装置の一構成例を原理的に説明する図であ
る。第2の実施形態の差動変位検出装置110は、第1
の実施形態における、第1変位センサ20および第1偏
差電圧算出部30に代えて、2つの入力端子を削除した
第2変位センサ120、または、2つのパルス電圧VP
1,VP2を内部的に印加する第2偏差電圧算出部13
0と置き換えた他は、第1の実施形態と同様である。第
2の実施形態によれば、第2変位センサ120の端子数
が削減されたため、内部配線が簡略化された。
【0049】第2偏差電圧算出部130は、第1偏差電
圧算出部30における両パルス電源PS1,PS2に代
えて、電源電位を基準としてパルス電圧VP1,VP2
を発生する2つの第2パルス電源PS101またはPS
102と置き換え、両差動過渡応答電圧VS1,VS2
にパルス電圧VP1またはVP2を印加した他は、第1
偏差電圧算出部30と同様である。この第2偏差電圧算
出部130から本発明による偏差演算手段を構成する。
【0050】図11は図10に示す第2変位センサの一
構成例を原理的に説明する図である。この第2変位セン
サ120は、第1変位センサ20における両入力端子S
P1,SP2を削除し、両検出コイルL1,L2の各一
端部を共通接地させると共に、両パルス電圧VP1,V
P2を各出力端子S1またはS2に入力させた他は、第
1変位センサ20と同様である。
【0051】図12は図11に示す第2変位センサの一
実装例を模式的に説明する図である。両検出コイルL
1,L2の各一端部は、第2変位センサ120の内部で
ケーシングCに共通接地されている。この第2変位セン
サ120によれば、各パルス電源PS1,PS2から各
検出コイルL1またはL2と各基準抵抗器Rfの中間点
にそれぞれ独立にパルス電圧VP1またはVP2が流入
される。
【0052】図13は図10に示す第2偏差電圧算出部
の一実施例のブロック図である。この第2偏差電圧算出
部130の第2パルス電源PS101,PS102は、
第1パルス電源PS1,PS2の第1パワートランジス
タSW1,SW2に代えて、電源電圧を基準としたNP
N型の第2パワートランジスタSW101,SW102
と置き換えた他は、第1偏差電圧算出部30と同様であ
る。第2下限保持回路131A,131Bは、両パルス
電圧VP1,VP2を導入して各検出コイルL1または
L2に印加しながら差動過渡応答電圧VS1,VS2と
する他は、第1下限保持回路31A,31Bと同様であ
る。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2系統のパルス電源を設けたので、変位量に従った電気
信号を形成するための、おおもとのパルス電圧が消失し
ても機構制御を妨げない安全な差動変位検出装置を提供
することがきる。また、本発明の請求項2、請求項3記
載の装置によれば、パルス電源のための入力端子を削減
でき、本発明の請求項4記載の装置によれば、一方の自
己誘導手段のみの変位量等を制御に用いることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による差動変位検出装
置の一構成例を原理的に説明する図
【図2】図1に示す第1変位センサの一構成例を原理的
に説明する図
【図3】図2に示す変位センサの一実装例を模式的に説
明する図
【図4】図1に示す第1偏差電圧算出部の一実施例のブ
ロック図
【図5】図4に示す第1変位センサによるトルクセンサ
の実施例の断面図
【図6】図5に示すトルクセンサを用いた検査手段の一
実施例のブロック図
【図7】図6に示す検査手段の第1自己復旧業務のフロ
ーチャート
【図8】同じく検査手段の第2自己復旧業務のフローチ
ャート
【図9】同じく検査手段における自己休止業務のフロー
チャート
【図10】本発明の第2の実施形態による差動変位検出
装置の一構成例を原理的に説明する図
【図11】図10に示す第2変位センサの一構成例を原
理的に説明する図
【図12】図11に示す第2変位センサの一実装例を模
式的に説明する図
【図13】図10に示す第2偏差電圧算出部の一実施例
のブロック図
【図14】従来例による変位センサの一構成例を原理的
に説明する図
【図15】変位センサ出力の演算処理後の一検出特性を
示すグラフ
【図16】変位センサの一検査方式による一検出特性の
グラフ
【符号の説明】
10…第1差動変位検出装置、20…第1変位センサ、
30・・・第1偏差電圧算出部、31A,31B・・・第1下
限保持回路、36・・・比較回路、PS1,PS2・・・第1
パルス電源、VD1,VD2・・・下限値、VP1,VP
2・・・パルス電圧、VS1,VS2・・・差動過渡応答電
圧、X・・・変位信号。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの変位方向に向けて機構上の中立位
    置を挟んで遊動可能な透磁率可変体と、 これら2つの変位方向に対象配置され、透磁率可変体の
    遊動位置に基づいて自己インダクタンスが互いに差動変
    化する2つの自己誘導手段と、 それぞれの自己誘導手段と各別に直列接続した2つの電
    気抵抗手段と、 自己誘導手段および電気抵抗手段からなる双方の回路
    に、各独立にパルス電圧を供給する2つのパルス電源
    と、 それぞれの電気抵抗手段の両端に生じる2つの電位差ど
    うしの偏差を演算する偏差演算手段とを備え、 この偏差演算手段による演算結果に基づいて、前記透磁
    率可変体の遊動位置の変位量と変位方向とを検出する差
    動変位検出装置。
  2. 【請求項2】 それぞれの前記パルス電源が、自己誘導
    手段および電気抵抗手段からなるそれぞれの直列回路の
    一端部にパルス電圧を供給することを特徴とした請求項
    1記載の差動変位検出装置。
  3. 【請求項3】 それぞれの前記パルス電源が、自己誘導
    手段および電気抵抗手段の接続点にパルス電圧を供給す
    ることを特徴とした請求項1記載の差動変位検出装置。
  4. 【請求項4】 前記偏差演算手段が、いずれか一方の自
    己遊動手段による過渡応答電圧のみに基づいて、透磁率
    可変体の遊動位置における変位量と変位方向とを検出す
    ることを特徴とした請求項1、請求項2または請求項3
    のいずれか一つに記載の差動変位検出装置。
JP27455999A 1999-09-28 1999-09-28 差動変位検出装置 Expired - Fee Related JP4064020B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27455999A JP4064020B2 (ja) 1999-09-28 1999-09-28 差動変位検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27455999A JP4064020B2 (ja) 1999-09-28 1999-09-28 差動変位検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001099608A true JP2001099608A (ja) 2001-04-13
JP4064020B2 JP4064020B2 (ja) 2008-03-19

Family

ID=17543426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27455999A Expired - Fee Related JP4064020B2 (ja) 1999-09-28 1999-09-28 差動変位検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4064020B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170987A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Keyence Corp 接触式変位計
JP4852667B1 (ja) * 2011-03-04 2012-01-11 株式会社マコメ研究所 近接センサ
KR20180116591A (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
CN111486785A (zh) * 2019-01-28 2020-08-04 拉季埃-菲雅克有限责任公司 具有直流接口的冗余可变差动变压器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102107028B1 (ko) 2018-03-05 2020-05-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007170987A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Keyence Corp 接触式変位計
JP4852667B1 (ja) * 2011-03-04 2012-01-11 株式会社マコメ研究所 近接センサ
JP2012185033A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Makome Kenkyusho:Kk 近接センサ
KR20180116591A (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
CN108737723A (zh) * 2017-04-17 2018-11-02 三星电机株式会社 相机模块及相机模块的感测单元
KR102041668B1 (ko) * 2017-04-17 2019-11-07 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 센싱 유닛
US10698174B2 (en) 2017-04-17 2020-06-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Camera module and sensing unit to detect a detection target
CN111486785A (zh) * 2019-01-28 2020-08-04 拉季埃-菲雅克有限责任公司 具有直流接口的冗余可变差动变压器
CN111486785B (zh) * 2019-01-28 2023-10-27 拉季埃-菲雅克有限责任公司 具有直流接口的冗余可变差动变压器

Also Published As

Publication number Publication date
JP4064020B2 (ja) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6033529B2 (ja) 検出装置および電流センサ
US8138752B2 (en) Rotation detection apparatus
US10935396B2 (en) Rotation detecting device
US20090179605A1 (en) Resolver Abnormality Detection Circuit
KR930011422B1 (ko) 고장 검출장치
US11131720B2 (en) Electronic control device
JP2012149999A (ja) 自己診断可能な電子回路及び磁界検出装置
JP2010175276A (ja) 磁気比例式電流センサ
JP2001099608A (ja) 差動変位検出装置
JP2002174559A (ja) 物理量検出装置
US6452405B1 (en) Method and apparatus for calibrating a current sensing system
JP2006349686A (ja) 電気信号を補正するための改良形ブリッジ装置
JP5589969B2 (ja) センサ装置
US6548998B1 (en) Electric current sensor with wide passband
WO2018092475A1 (ja) 配線異常検出装置
US11897445B2 (en) Apparatus and method for determining a rotational speed of at least one wheel of a vehicle
US7155985B2 (en) Torque sensor for vehicle steering system
JP5687311B2 (ja) 電圧測定回路
JPH06174569A (ja) トルクセンサの異常検出装置および異常検出方法
JP2020165708A (ja) トルク検出装置及びパワーステアリング装置
EP4310455A1 (en) Sensor system with failure detection
JP2000121461A (ja) トルクセンサ
RU2646311C1 (ru) Система передачи сигналов от датчиков с аналоговым выходом по двухпроводной линии связи
WO2011064589A1 (en) Motor control circuitry
JPH1029546A (ja) パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees