JP2002181587A - フェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置 - Google Patents

フェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置

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JP2002181587A
JP2002181587A JP2000379036A JP2000379036A JP2002181587A JP 2002181587 A JP2002181587 A JP 2002181587A JP 2000379036 A JP2000379036 A JP 2000379036A JP 2000379036 A JP2000379036 A JP 2000379036A JP 2002181587 A JP2002181587 A JP 2002181587A
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potentiometer
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JP2000379036A
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Akira Nagasaka
晃 長坂
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置を複雑化或いは大型化することなく、検
出の信頼性の高いフェール判定機能を備えたポテンショ
メータ型検出装置を提供する。 【解決手段】 センサフェイル判定手段26(SA1)
により、抵抗素子16の予め定められた位置Pの被フェ
イル判定電圧VC が予め設定された一定の基準電圧範囲
J 内であるか否かに基づいてフェイルが判定されるの
で、検出装置(検出部12)を2重として複雑化或いは
大型化することなく、検出の信頼性が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、検出対象物ととも
に移動する該接触子の接触位置に対応する電圧を出力す
る形式のポテンショメータ型検出装置の改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一定の電圧が印加される抵抗素子と、そ
の抵抗素子に対する接触位置が移動可能に設けられた接
触子とを備え、検出対象物とともに移動するその接触子
の接触位置に対応する電圧を出力する形式のポテンショ
メータ型検出装置が知られている。このようなポテンシ
ョメータ型検出装置よれば、その出力電圧に基づいて、
接触子が作動的に連結された検出対象物の移動量、移動
位置、移動角度、角度位置などがアナログ的に検出され
る。たとえば、車両の変速操作装置或いはシフト操作装
置の操作位置を検出するためのそれに連結された位置セ
ンサ、吸入空気量を検出するために吸入空気量に応じて
回動するプレートに連結されたエヤフローメータなどが
それである。
【0003】ところで、上記のようなポテンショメータ
型検出装置は、抵抗素子の両端に印加された電圧が全抵
抗値に対する接触子の接触位置における抵抗値の割合に
基づいて分割された分割電圧が出力されるようになって
いるため、たとえばゴミの介在や金属の腐食などによっ
てコネクタにおける接触抵抗が大きくなると、抵抗素子
の両端に印加される電圧が小さくなり、検出対象物の検
出精度が大幅に低下する場合があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、たとえば
特開平5−97043号公報に記載されているように、
重要な電気的装置たとえば電子制御装置を2重系として
その異常を監視できるようにし、信頼性を確保すること
が提案されている。このため、このような考え方にした
がって、ポテンショメータ型検出装置を2重に配設した
り、ポテンショメータ型検出装置にスイッチを組合わせ
たりすることが考えられる。しかし、このような場合に
は、回路が複雑となったり、位置検出装置が大きくなっ
たりするという欠点があった。
【0005】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、複雑化或いは大型化
することなく、検出の信頼性の高いフェール判定機能を
備えたポテンショメータ型検出装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の要旨とするところは、一定の電圧が印加
される抵抗素子と、その抵抗素子に対する接触位置が移
動可能に設けられた接触子とを備え、検出対象物ととも
に移動するその接触子の接触位置に対応する電圧を出力
する形式のポテンショメータ型検出装置において、前記
抵抗素子の予め定められた位置の被フェイル判定電圧が
予め設定された一定の基準電圧範囲内であるか否かに基
づいてフェイルを判定するセンサフェイル判定手段を設
けたことにある。
【0007】
【発明の効果】このようにすれば、センサフェイル判定
手段により、前記抵抗素子の予め定められた位置の被フ
ェイル判定電圧が予め設定された一定の基準電圧範囲内
であるか否かに基づいてフェイルが判定されるので、検
出装置を2重として複雑化或いは大型化することなく、
検出の信頼性が高められる。
【0008】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記接触子は車
両のシフト操作装置の操作位置とともに移動させられる
ものである。このようにすれば、車両のシフト操作装置
の操作位置を検出することが、検出装置を2重として大
型とすることなく、高い検出精度で行われ得る。
【0009】また、好適には、前記センサフェイル判定
手段により、前記抵抗素子の予め定められた位置の被フ
ェイル判定電圧が予め設定された一定の基準電圧範囲内
であると判定された場合には、前記接触子から出力され
た電圧を予め定められた位置検出電圧と比較し、その接
触子とともに移動する検出対象物(被検出部材)たとえ
ばシフト操作装置の位置を検出する位置検出手段が設け
られる。このようにすれば、被検出部材たとえばシフト
操作装置の位置が高い精度で検出される。
【0010】また、好適には、前記位置検出手段は、前
記接触子から出力された電圧が予め定められた複数の位
置検出電圧範囲内の何れかに属するか否かに基づいて前
記接触子とともに移動する検出対象物の複数の移動位置
たとえばシフト操作装置の複数の操作位置を判定するも
のである。このようにすれば、検出対象物の複数の移動
位置が高い精度で検出される。
【0011】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施例を図
面を参照しつつ詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例である車両のシ
フト位置検出用ポテンショメータ型検出装置(以下、検
出装置という)10の構成および機能を概略説明する図
である。図1において、検出装置10は、接続端子K1a
およびK1bを両端部に備えた電線L1 、接続端子K2a
よびK2bを両端部に備えた電線L2 、接続端子K3aおよ
びK3bを両端部に備えた電線L3 、接続端子K4aおよび
4bを両端部に備えた電線L4 によって相互に接続され
た検出部12および判定部14から構成されている。検
出部12は、所謂ポテンショメータと同様に構成されて
おり、抵抗素子16と、それに接触した状態で摺動可能
となるように設けられ、検出対象物であるシフトレバー
18に機械的或いは作動的に連結された接触子20とか
ら構成されている。この抵抗素子16は、たとえばニク
ロム線からなる巻線抵抗、カーボン抵抗、サーメット抵
抗、導電性プラスチック抵抗などから構成される。上記
抵抗素子16の両端には、判定部14内の図示しない電
源から電線L1 およびL4を介してたとえば5V程度の
一定の電源電圧(+V)が印加されるようになってい
る。図1から明らかなように、抵抗素子16の接地側端
部は、電線L4 を介して判定部14内で接地されてい
る。
【0013】上記検出部12には、接触子20を電線L
2 に接続する導体C2 と、抵抗素子16の予め定められ
た位置P、好適には抵抗素子16の長手方向の中央位置
すなわち抵抗素子16の抵抗値RO の半分の抵抗値RO
/2となる位置に前記電線L 3 を接続する導体C3 とが
設けられている。
【0014】前記判定部14は、上記電線L2 を介して
伝送される接触子20から出力される電圧VS および上
記電線L3 を介して伝送される抵抗素子16の予め定め
られた位置Pの電圧VC をデジタル信号に変換するA/
D変換器22と、予め記憶されたプログラムに従って入
力信号を処理する演算制御装置24とを備えている。こ
の演算制御装置24は、CPU、ROM、RAM、入出
力インターフェースなどを備えた所謂マイクロコンピュ
ータであり、車両の変速用電子制御装置などにより構成
される。
【0015】上記演算制御装置24は、その制御機能と
して、センサフェイル判定手段26および位置検出手段
28を備えている。センサフェイル判定手段26は、前
記抵抗素子16の長手方向すなわち接触子20の移動方
向における予め定められた位置Pの被フェイル判定電圧
C が予め設定された一定のフェイル判定基準電圧範囲
J 内であるか否かに基づいてフェイルを判定する。こ
のフェイル判定用基準電圧範囲VJ は、たとえば抵抗素
子16と直列の接続端子K1aおよびK1b、接続端子K4a
およびK4bの酸化やゴミに介在によって接触抵抗が増加
したときに、シフトレバー18の操作位置が正常であっ
ても後述の位置検出電圧範囲RP 、RR、RN 、RD
ら外れて正常な位置検出ができないことを検出するため
のものである。前記電源電圧(+V)が+5Vである。
前記電線L3 を接続する導体C3の抵抗素子16に対す
る接続位置Pがその抵抗素子16の抵抗値の1/2とな
る位置である場合には、上記フェイル判定用基準電圧範
囲VJ は、たとえば2.4乃至2.6Vの範囲に設定さ
れる。
【0016】位置検出手段28は、上記センサフェイル
判定手段26により前記抵抗素子16の予め定められた
位置Pの被フェイル判定電圧VC が予め設定された一定
のフェイル判定基準電圧範囲VJ 内であると判定された
場合には、前記接触子20から出力された電圧VS を予
め定められた複数の位置検出電圧範囲RP 、RR 、R
N 、RD と比較し、図2に示すように、被フェイル判定
電圧VC が複数の位置検出電圧範囲RP 、RR 、RN
D のいずれに属するかに基づいてその接触子20とと
もに移動する検出対象物であるシフトレバー18の操作
位置を検出する。上記位置検出電圧範囲RP は、シフト
レバー18の操作位置がP位置であることを検出するた
めのものであり、たとえば電源電圧(+V)が+5Vで
ある場合には、0〜1.25Vまでの範囲に設定され
る。また、上記位置検出電圧範囲RRは、シフトレバー
18の操作位置がR位置であることを検出するためのも
のであり、たとえば1.25〜2.5Vまでの範囲に設
定される。また、上記位置検出電圧範囲RN は 、シフ
トレバー18の操作位置がN位置であることを検出する
ためのものであり、たとえば2.5〜3.75Vまでの
範囲に設定される。また、上記位置検出電圧範囲RD
は、シフトレバー18の操作位置がD位置であることを
検出するためのものであり、たとえば3.75〜5Vま
での範囲に設定される。
【0017】図3は、前記演算制御装置24の制御作動
の要部を説明するフローチャートであって、位置検出制
御ルーチンを示している。図3において、前記センサフ
ェイル判定手段26に対応するステップ(以下、ステッ
プを省略する)SA1では、被フェイル判定電圧VC
予め設定された一定のフェイル判定基準電圧範囲VJ
であるか否かに基づいて、検出部12、それに接続され
た電線L1 、L2 、L 3 、L4 、それらの接続状態(レ
アショート、短絡)、抵抗素子16自体の断線などのフ
ェイルが判定される。このSA1の判断が否定される場
合は本ルーチンが終了させられて、位置検出が停止或い
は禁止される。しかし、上記SA1の判断が肯定される
場合は位置検出が許容され、前記位置検出手段28に対
応するSA2以下が実行される。
【0018】SA2では、接触子20から出力された電
圧VS が予め定められた複数の位置検出電圧範囲RP
であるか否かが判断される。このSA2の判断が肯定さ
れる場合は、SA3において、シフトレバー18がP位
置に操作されていることが検出或いは判定され且つ記憶
される。しかし、上記SA2の判断が否定される場合
は、SA4において、接触子20から出力された電圧V
S が予め定められた複数の位置検出電圧範囲RR 内であ
るか否かが判断される。このSA4の判断が肯定される
場合は、SA5において、シフトレバー18がR位置に
操作されていることが検出或いは判定され且つ記憶され
る。しかし、上記SA4の判断が否定される場合は、S
A6において、接触子20から出力された電圧VS が予
め定められた複数の位置検出電圧範囲RN 内であるか否
かが判断される。このSA6の判断が肯定される場合
は、SA7において、シフトレバー18がN位置に操作
されていることが検出或いは判定され且つ記憶される。
しかし、上記SA6の判断が否定される場合は、SA8
において、接触子20から出力された電圧VS が予め定
められた複数の位置検出電圧範囲RD 内であるか否かが
判断される。このSA8の判断が肯定される場合は、S
A9において、シフトレバー18がD位置に操作されて
いることが検出或いは判定され且つ記憶されるが、SA
8の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ
る。
【0019】上述のように、本実施例によれば、センサ
フェイル判定手段26(SA1)により、抵抗素子16
の予め定められた位置Pの被フェイル判定電圧VC が予
め設定された一定の基準電圧範囲VJ 内であるか否かに
基づいてフェイルが判定されるので、検出装置(検出部
12)を2重として複雑化或いは大型化することなく、
検出の信頼性が高められる。因みに、抵抗素子16の抵
抗値が5kΩであるときに接続端子K4aに1kΩの接触
抵抗が発生した場合には、シフトレバー18のP位置を
正確に判定するには前記位置検出電圧範囲RP を0.8
3〜1.88Vに設定しなければならないが、前記予め
設定された位置検出電圧範囲RP (0〜1.25V)で
は、R位置と誤って検出されてしまうのである。
【0020】また、本実施例によれば、前記接触子20
は車両のシフトレバー(シフト操作装置)18の操作位
置とともに移動させられるものであるので、車両のシフ
トレバー18の操作位置を検出することが、検出装置
(検出部12)を2重として大型とすることなく、高い
検出精度で行われ得る。
【0021】また、本実施例によれば、前記センサフェ
イル判定手段26(SA1)により、抵抗素子16の予
め定められた位置Pの被フェイル判定電圧VC が予め設
定された一定の基準電圧範囲VC 内であると判定された
場合には、接触子20から出力された電圧VS を予め定
められた複数の位置検出電圧範囲RP 、RR 、RN 、R
D と比較し、図2に示すように、被フェイル判定電圧V
C が複数の位置検出電圧範囲RP 、RR 、RN 、RD
いずれに属するかに基づいてその接触子20とともに移
動する検出対象物であるシフトレバー18の操作位置を
検出する位置検出手段28(SA2乃至SA9)が設け
られるので、シフトレバー18の複数の操作位置が高い
精度で検出される。
【0022】図4および図5は、検出部12の変形例を
それぞれ示している。図4では、抵抗素子16の途中か
ら複数の端子が導出され、接触子20はシフトレバー1
8のの操作位置に変化に伴ってその端子のいずれかに接
触させられるように構成されている。図5では、抵抗素
子16が円弧状に曲成され、接触子20はその円弧の中
心点を中心として回動させられるように構成されてい
る。
【0023】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【0024】たとえば、前述の実施例において、シフト
レバー18に作動的に連結された検出部12は、P位
置、R位置、N位置、D位置の4箇所を検出するもので
あったが、3以下の位置、或いは5以上の位置を検出す
るものであっても差し支えない。
【0025】また、前述の実施例において、抵抗素子1
6に対して導体C3 および電線L3が接続された位置P
は、その抵抗素子16の長手方向の1/2の位置であっ
たが、その位置Pは特に限定されるものではなく、たと
え抵抗素子16の端部であっても一応の効果が得られ
る。たとえば位置Pが抵抗素子16の接続端子K1a側の
端部に設けられている場合には、接続端子K1a或いはK
1bの接触抵抗が異常に大きくなった場合にフェイルと判
定され、たとえば位置Pが抵抗素子16の接続端子K4a
側の端部に設けられている場合には、接続端子K4a或い
はK4bの接触抵抗が異常に大きくなった場合にフェイル
と判定され得る。
【0026】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加
えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である車両のシフト位置検出
用ポテンショメータ型検出装置の構成および機能を概略
説明する図である。
【図2】図1の演算制御装置内に設けられた位置検出手
段における位置検出を説明する図である。
【図3】図1の演算制御装置の演算制御作動を説明する
フローチャートである。
【図4】図1の検出部の他の構成例を説明する図であ
る。
【図5】図1の検出部の他の構成例を説明する図であ
る。
【符号の説明】
10:ポテンショメータ型位置検出装置 12:検出部 14:判定部 16:抵抗素子 18:シフトレバー(シフト操作装置:検出対象物) 20:接触子 26:センサフェイル判定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定の電圧が印加される抵抗素子と、そ
    の抵抗素子に対する接触位置が移動可能に設けられた接
    触子とを備え、検出対象物とともに移動する該接触子の
    接触位置に対応する電圧を出力する形式のポテンショメ
    ータ型検出装置において、前記抵抗素子の予め定められ
    た位置の被フェイル判定電圧が予め設定された一定の基
    準電圧範囲内であるか否かに基づいてフェイルを判定す
    るセンサフェイル判定手段を設けたことを特徴とするフ
    ェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置。
  2. 【請求項2】 前記接触子は車両のシフト操作装置の操
    作位置とともに移動させられるものである請求項1のフ
    ェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置。
JP2000379036A 2000-12-13 2000-12-13 フェイル判定機能を備えたポテンショメータ型検出装置 Pending JP2002181587A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016534362A (ja) * 2013-09-11 2016-11-04 ボーンズ、インコーポレイテッド 高分解能の多回転センサに関連するデバイスおよび方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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