JP2016114425A - Location detection device - Google Patents

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Kenichi Koga
健一 古賀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a location detection device that can ensure flexibility in the number of windings of exciting coils when installing plural systems of exciting coils.SOLUTION: A location detection device 1 detects a rotational location of a detected part according to a detection signal output from a detection coil due to mutual induction with an exciting coil 3 at a magnetic field. When installing a plurality (plural systems) of exciting coils 3 on the location detection device 1, each exciting coil 3 designed to be a folded shape over a first layer 6a and a second layer 6b of a substrate 6 is arranged in a rotational direction of the detected part (an arrow R direction) after being rotated for a specified amount.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、被検出部の回動位置を検出する位置検出装置に関する。   The present invention relates to a position detection device that detects a rotational position of a detected portion.

従来、励磁コイルから複数の検出コイルに磁界をかけておき、金属ロータの回転に応じて検出コイルにかかる磁界の変化を検出することにより、被検出部(可動物)の位置を演算する位置検出装置(渦電流センサ)が周知である(特許文献1等参照)。この種の位置検出装置は、励磁コイル及び検出コイルが電磁結合され、金属ロータの回動位置に応じて検出コイルに現れる誘導起電力が変化することにより、誘導起電力の変化から被検出部の回動位置が検出される。   Conventionally, position detection that calculates the position of a detected part (movable object) by applying a magnetic field to a plurality of detection coils from an excitation coil and detecting a change in the magnetic field applied to the detection coil according to the rotation of the metal rotor. An apparatus (eddy current sensor) is well known (see Patent Document 1). In this type of position detection device, the excitation coil and the detection coil are electromagnetically coupled, and the induced electromotive force appearing in the detection coil changes according to the rotational position of the metal rotor, so that the detected portion is detected from the change in the induced electromotive force. A rotational position is detected.

特開2002−365006号公報JP 2002-365006 A

ところで、励磁コイルが作動不良に陥ってしまうことに対する対策として、励磁コイルを複数設ける、すなわち複数系統としておくことが検討されている。こうすれば、ある系統の励磁コイルが作動不良となっても、他の正常な系統の励磁コイルによって検出コイルに磁界がかかるので、継続して位置を検出することが可能となる。しかし、この場合、基板という限られたスペースに励磁コイルを何巻きもしなくてはならないことから、励磁コイルの巻数の自由度が制限されてしまう問題があった。   By the way, as a countermeasure against the malfunction of the excitation coil, it has been studied to provide a plurality of excitation coils, that is, to have a plurality of systems. In this way, even if the excitation coil of a certain system becomes defective, the magnetic field is applied to the detection coil by the excitation coil of another normal system, so that the position can be continuously detected. However, in this case, there is a problem that the degree of freedom of the number of turns of the exciting coil is limited because the exciting coil has to be wound in a limited space of the substrate.

本発明の目的は、励磁コイルを複数系統設ける場合であっても、励磁コイルの巻数の自由度を確保することができる位置検出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a position detection device capable of ensuring the degree of freedom of the number of turns of an exciting coil even when a plurality of exciting coils are provided.

前記問題点を解決する位置検出装置は、電流が流されて励磁される複数の励磁コイルと、当該励磁コイルから出力される磁界を検出可能な複数の検出コイルと、位置検出の対象である回動式の被検出部の回動位置に応じて前記検出コイルに付与される磁界を変化させる金属部とを備え、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の回動位置を検出する構成において、複数の前記励磁コイルは、前記金属部の回動方向に沿って環状に並び配置され、当該励磁コイルの巻線を基板の第1層及び第2層に亘って折り返す形状に形成され、隣に位置するものと一部分が重なり合うように配置されている。   A position detection device that solves the above problems includes a plurality of excitation coils that are excited by flowing current, a plurality of detection coils that can detect a magnetic field output from the excitation coil, and a position detection target. A metal part that changes a magnetic field applied to the detection coil in accordance with a rotation position of the movable detection part, and detects a rotation position of the detection part based on a detection signal of the detection coil. In the configuration, the plurality of excitation coils are arranged in a ring shape along the rotation direction of the metal part, and the windings of the excitation coils are formed to be folded over the first layer and the second layer of the substrate. , It is arranged so that a part of it overlaps with the adjacent one.

本構成によれば、位置検出装置に複数(複数系統)の励磁コイルを設けるにあたって、それぞれの励磁コイルの形状を、基板の第1層及び第2層に亘る折り返し形状とし、この形状のコイルを、被検出部の回動方向において規定量回転させて配置するようにした。このため、複数(複数系統)の励磁コイルを設けるにあたり、基板の第1層及び第2層の両方を用いて巻線パターンを形成するので、励磁コイルの巻数の自由度を確保することが可能となる。   According to this configuration, when a plurality of (a plurality of systems) excitation coils are provided in the position detection device, the shape of each excitation coil is a folded shape extending over the first layer and the second layer of the substrate. In addition, it is arranged to rotate by a specified amount in the rotation direction of the detected part. For this reason, when providing a plurality of (a plurality of systems) excitation coils, the winding pattern is formed using both the first layer and the second layer of the substrate, so that the degree of freedom of the number of excitation coil turns can be ensured. It becomes.

前記位置検出装置において、前記励磁コイルは、前記第1層に設けられた第1巻線部と、前記第2層に設けられた第2巻線部とを備え、前記第1巻線部及び第2巻線部は、前記金属部の回動方向における長さが同じに形成されていることが好ましい。この構成によれば、励磁コイルから出力される磁界を、検出コイルに均等にかけるのに有利となる。   In the position detection device, the exciting coil includes a first winding portion provided in the first layer and a second winding portion provided in the second layer, and the first winding portion and It is preferable that the length of the second winding portion in the rotation direction of the metal portion is the same. According to this configuration, it is advantageous to apply the magnetic field output from the excitation coil evenly to the detection coil.

前記位置検出装置において、前記検出コイルは、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループが、前記金属部の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成され、前記第1巻線部及び第2巻線部は、前記検出ループが配設された角度の範囲であるループ角度に対し、これと同じ角度に形成されていることが好ましい。この構成によれば、第1巻線部及び第2層巻線を検出コイルと同じ大きさとするので、励磁コイルの磁界を効率よく検出コイルにかけるのに有利となる。   In the position detection device, the detection coil includes a plurality of detection loops corresponding to a range in which the rotation position of the detected part can be detected over the entire circumference of the metal part in the rotation direction. It is preferable that the first winding portion and the second winding portion are formed in a shape, and are formed at the same angle with respect to a loop angle that is a range of angles at which the detection loop is disposed. According to this configuration, since the first winding portion and the second layer winding have the same size as the detection coil, it is advantageous to efficiently apply the magnetic field of the excitation coil to the detection coil.

前記位置検出装置において、前記検出コイルは、複数で1組をなし、同一組において、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループを特定の位相ずつずらして配置され、これを複数組備えており、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の位置を演算する位置演算部は、前記検出コイルの組ごとに複数設けられることにより、各組単位で前記被検出部の回動位置を演算することが好ましい。この構成によれば、検出コイルの組を複数系統設けたので、ある系統の検出コイルの組が作動不良になっても、他の系統の検出コイルの組で位置演算を継続することが可能となる。よって、フェールセーフの確保に有利となる。   In the position detection device, a plurality of the detection coils form one set, and a detection loop corresponding to a range in which the rotation position of the detected portion can be detected is shifted by a specific phase in the same set. And a plurality of position calculation units for calculating the position of the detected portion based on the detection signal of the detection coil are provided for each set of detection coils. It is preferable to calculate the rotational position of the detected portion. According to this configuration, since a plurality of sets of detection coils are provided, position calculation can be continued with a set of detection coils of another system even if the detection coil set of a certain system becomes defective. Become. Therefore, it becomes advantageous for ensuring fail-safe.

前記位置検出装置において、複数組設けられた前記検出コイルの検出信号、又は被検出部の回動位置の演算結果を基に、前記励磁コイルの作動不良の有無を監視する異常監視部を備えることが好ましい。この構成によれば、励磁コイルに作動不良が発生したときに、それを位置検出装置において認識することが可能となる。よって、励磁コイルが作動不良になったときに実施すべき対応をとることが可能となる。   The position detection device includes an abnormality monitoring unit that monitors the presence or absence of malfunction of the excitation coil based on the detection signals of the detection coils provided in a plurality of sets or the calculation result of the rotation position of the detected portion. Is preferred. According to this configuration, when a malfunction occurs in the exciting coil, it can be recognized by the position detection device. Therefore, it is possible to take measures to be taken when the exciting coil becomes defective.

本発明によれば、位置検出装置において、励磁コイルを複数系統設ける場合であっても、励磁コイルの巻数の自由度を確保することができる。   According to the present invention, even when a plurality of excitation coils are provided in the position detection device, the degree of freedom of the number of turns of the excitation coil can be ensured.

一実施形態の位置検出装置の構成図。The block diagram of the position detection apparatus of one Embodiment. 励磁コイルの外観を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of an exciting coil typically. 位置検出装置の電気構成図。The electrical block diagram of a position detection apparatus. 被検出部が回転したときの検出コイルの出力変化を示す電圧波形図。The voltage waveform figure which shows the output change of a detection coil when a to-be-detected part rotates. ある系統の励磁コイルが作動不良に陥った状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which the excitation coil of a certain system fell into malfunction. 従来位置付けの励磁コイルの巻き方を示す概略図。Schematic which shows how to wind the excitation coil positioned conventionally.

以下、位置検出装置の一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1に示すように、位置検出装置1は、回動する被検出部2の回動位置(回転位置)を検出するものであって、車載機器の操作位置検出に使用される。本例の位置検出装置1は、電流が流されて励磁される複数の励磁コイル3と、励磁コイル3から出力される磁界(磁束)を検出可能な複数の検出コイル4と、位置検出の対象である回動式の被検出部2の回動位置に応じて検出コイル4に付与される磁界を変化させる金属部5とを備える。被検出部2は、金属部5(本例は金属ロータ)が取り付けられて、金属部5と一体回動する。
Hereinafter, an embodiment of the position detection device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the position detection device 1 detects a rotation position (rotation position) of a detection target 2 that rotates, and is used to detect an operation position of an in-vehicle device. The position detection device 1 of the present example includes a plurality of excitation coils 3 that are excited by flowing current, a plurality of detection coils 4 that can detect a magnetic field (magnetic flux) output from the excitation coil 3, and a position detection target. And a metal part 5 that changes the magnetic field applied to the detection coil 4 in accordance with the rotation position of the rotation-type detected part 2. The detected part 2 is attached with a metal part 5 (in this example, a metal rotor) and rotates integrally with the metal part 5.

図2に示すように、励磁コイル3は、金属部5の回動方向(図2の矢印R方向)において全周に亘り配置されることで環状に形成されている。励磁コイル3は、複数(本例は4つ)のコイル(以降、第1励磁コイル3a、第2励磁コイル3b、第3励磁コイル3c及び第4励磁コイル3dと記す)が周方向に順に折り重なるような配置形状となっている。これは、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dを位置検出装置1の基板6の第1層6a及び第2層6bの両方に亘って沿うように形成することで実現されている。なお、第1層6aは基板6の表面であるとよく、第2層6bは基板6の裏面であるとよい。   As shown in FIG. 2, the exciting coil 3 is formed in an annular shape by being arranged over the entire circumference in the rotation direction of the metal part 5 (the direction of the arrow R in FIG. 2). The exciting coil 3 includes a plurality (four in this example) of coils (hereinafter referred to as a first exciting coil 3a, a second exciting coil 3b, a third exciting coil 3c, and a fourth exciting coil 3d) that are sequentially folded in the circumferential direction. It has such an arrangement shape. This is realized by forming the first exciting coil 3a to the fourth exciting coil 3d so as to extend along both the first layer 6a and the second layer 6b of the substrate 6 of the position detecting device 1. The first layer 6 a is preferably the front surface of the substrate 6, and the second layer 6 b is preferably the back surface of the substrate 6.

第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dの各々は、第1層6aに実装された第1巻線部7と、第2層6bに実装された第2巻線部8と、第1巻線部7及び第2巻線部8を繋ぐように基板6に設けられたスルーホール9とを備えたコイル形状をなす。第1巻線部7及び第2巻線部8は、スルーホール9を根元にした略コ字形状に配線される。スルーホール9は、基板6の厚さ方向に垂直に延びるように形成されている。   Each of the first exciting coil 3a to the fourth exciting coil 3d includes a first winding portion 7 mounted on the first layer 6a, a second winding portion 8 mounted on the second layer 6b, and a first winding. A coil shape having a through hole 9 provided in the substrate 6 so as to connect the wire portion 7 and the second winding portion 8 is formed. The first winding portion 7 and the second winding portion 8 are wired in a substantially U-shape with the through hole 9 as the root. The through hole 9 is formed to extend perpendicular to the thickness direction of the substrate 6.

本例の場合、第1励磁コイル3aは第1巻線部7a、第2巻線部8a及びスルーホール9aを備えるとし、第2励磁コイル3bは第1巻線部7b、第2巻線部8b及びスルーホール9bを備えるとし、第3励磁コイル3cは第1巻線部7c、第2巻線部8c及びスルーホール9cを備え、第4励磁コイル3dは第1巻線部7d、第2巻線部8d及びスルーホール9dを備えるとする。   In the case of this example, the first exciting coil 3a includes a first winding portion 7a, a second winding portion 8a, and a through hole 9a, and the second exciting coil 3b includes a first winding portion 7b and a second winding portion. 8b and a through hole 9b, the third excitation coil 3c includes a first winding part 7c, a second winding part 8c and a through hole 9c, and the fourth excitation coil 3d includes a first winding part 7d and a second winding part 7d. It is assumed that a winding portion 8d and a through hole 9d are provided.

励磁コイル3は、第1励磁コイル3aの第1巻線部7aと第2励磁コイル3bの第2巻線部8bが対向するように配置され、第2励磁コイル3bの第1巻線部7bと第3励磁コイル3cの第2巻線部8cとが対向するように配置されている。励磁コイル3は、第3励磁コイル3cの第1巻線部7cと第4励磁コイル3dの第2巻線部8dとが対向するように配置され、第4励磁コイル3dの第1巻線部7dと第1励磁コイル3aの第2巻線部8aとが対向するように配置されている。   The exciting coil 3 is arranged so that the first winding portion 7a of the first exciting coil 3a and the second winding portion 8b of the second exciting coil 3b are opposed to each other, and the first winding portion 7b of the second exciting coil 3b. And the second winding portion 8c of the third exciting coil 3c are arranged to face each other. The exciting coil 3 is arranged so that the first winding portion 7c of the third exciting coil 3c and the second winding portion 8d of the fourth exciting coil 3d are opposed to each other, and the first winding portion of the fourth exciting coil 3d. 7d and the second winding portion 8a of the first exciting coil 3a are arranged to face each other.

図1に戻り、検出コイル4は、金属部5の回動方向(図1の矢印R方向)において全周に亘り配置されることで環状に形成されている。本例の検出コイル4は、3つで1組をなすコイル群を計4組備えることにより、計12個設けられている。なお、図1の例においては、ある1組の検出コイル4の3つのみ図示しており、それぞれを第1検出コイル4a、第2検出コイル4b及び第3検出コイル4cとする。   Returning to FIG. 1, the detection coil 4 is formed in an annular shape by being arranged over the entire circumference in the rotation direction of the metal part 5 (in the direction of arrow R in FIG. 1). A total of 12 detection coils 4 of this example are provided by providing a total of 4 sets of three coil groups. In the example of FIG. 1, only three of a certain set of detection coils 4 are illustrated, and each of them is referred to as a first detection coil 4a, a second detection coil 4b, and a third detection coil 4c.

それぞれの検出コイル4は、検出コイル4の出力が1周期となる検出ループ10を、金属部5の回動方向(図1の矢印R方向)に複数(本例は5つ)並べたコイル形状をなしている。各検出ループ10は、配線を略八の字に這わせた形状に形成された単位コイルのことをいい、例えばループ角度θkが「72°」に設定されている。同一組の3つの検出コイル4は、ある1つの検出コイル4を基準コイルしたときに、残りの1つが基準コイルに対して位相が「24°」異なる位置に配置され、もう1つが基準コイルに対して位相が「48°」異なる位置に配置されている。なお、同一組の3つの検出コイル4や各組の検出コイル4は、同一基板上に設けられてもよいし、異なる基板に設けられてもよい。また、励磁コイル3及び検出コイル4は、同一基板上に設けられてもよいし、異なる基板に設けられてもよい。   Each of the detection coils 4 has a coil shape in which a plurality (five in this example) of detection loops 10 in which the output of the detection coil 4 has one cycle are arranged in the rotation direction of the metal part 5 (the direction of arrow R in FIG. 1). I am doing. Each of the detection loops 10 is a unit coil formed in a shape in which the wiring is formed in an approximately eight-letter shape. For example, the loop angle θk is set to “72 °”. When one detection coil 4 is used as a reference coil, the other set of three detection coils 4 in the same set is arranged at a position that is different in phase by “24 °” from the reference coil, and the other is used as a reference coil. On the other hand, the phase is arranged at a position different by “48 °”. Note that the three detection coils 4 in the same group and the detection coils 4 in each group may be provided on the same substrate or different substrates. Moreover, the exciting coil 3 and the detection coil 4 may be provided on the same board | substrate, and may be provided in a different board | substrate.

金属部5の外周には、ロータ本体5aから径方向外側に突出する突片5bが複数形成されている。複数の突片5bは、金属部5の回動方向(図1の矢印R方向)において等間隔に配置されている。金属部5の外周には、隣同士の突片5bの間に空隙部5cが形成され、金属部5の回動方向において突片5b及び空隙部5cが交互に等間隔配置される。突片5bは、例えば略扇状に形成されている。突片5bの配設角度θ1と空隙部5cの配設角度θ2とは、ループ角度θkの1/2の値(「36°」)に形成されている。金属部5は、被検出部2と同一の軸心P回りに回動する。   On the outer periphery of the metal part 5, a plurality of projecting pieces 5b projecting radially outward from the rotor body 5a are formed. The plurality of protruding pieces 5b are arranged at equal intervals in the rotation direction of the metal part 5 (the direction of the arrow R in FIG. 1). On the outer periphery of the metal part 5, a gap part 5 c is formed between the adjacent protruding pieces 5 b, and the protruding pieces 5 b and the gap parts 5 c are alternately arranged at equal intervals in the rotation direction of the metal part 5. The protruding piece 5b is formed in a substantially fan shape, for example. The arrangement angle θ1 of the projecting piece 5b and the arrangement angle θ2 of the gap 5c are formed to be a value half the loop angle θk (“36 °”). The metal part 5 rotates around the same axis P as the detected part 2.

図2に示すように、励磁コイル3の第1巻線部7のループ角度θaと第2巻線部8のループ角度θbとは、ともに検出コイル4のループ角度θkと同じ値(本例は72°)に設定されている。すなわち、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dの各コイルにおいて、第1巻線部7のループ角度θaと第2巻線部8のループ角度θbとが、検出コイル4のループ角度θkと同じに設定されている。第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dの隣同士の間隔は、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dが周方向において均等配置されるように、「18°」に設定されている。   As shown in FIG. 2, the loop angle θa of the first winding portion 7 and the loop angle θb of the second winding portion 8 of the exciting coil 3 are both the same value as the loop angle θk of the detection coil 4 (in this example, 72 °). That is, in each of the first exciting coil 3a to the fourth exciting coil 3d, the loop angle θa of the first winding portion 7 and the loop angle θb of the second winding portion 8 are the loop angle θk of the detection coil 4 and Are set the same. The interval between the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d is set to “18 °” so that the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d are evenly arranged in the circumferential direction.

図3に示すように、位置検出装置1は、検出コイル4の検出信号S1を基に被検出部2の回動位置を演算する位置演算部11を備える。本例の位置演算部11は、検出コイル4の組ごとに複数(本例は4つ)設けられている。具体的にいうと、第1位置演算部11aは、検出回路12aを介して第1検出コイル4a、第2検出コイル4b及び第3検出コイル4cに接続されている。第2位置演算部11bは、検出回路12bを介して第4検出コイル4d、第5検出コイル4e及び第6検出コイル4fに接続されている。第3位置演算部11cは、検出回路12cを介して第7検出コイル4g、第8検出コイル4h及び第9検出コイル4iに接続されている。第4位置演算部11dは、検出回路12dを介して第10検出コイル4j、第11検出コイル4k及び第12検出コイル4lに接続されている。   As shown in FIG. 3, the position detection device 1 includes a position calculation unit 11 that calculates the rotation position of the detected unit 2 based on the detection signal S <b> 1 of the detection coil 4. A plurality (four in this example) of position calculation units 11 in this example are provided for each set of detection coils 4. Specifically, the first position calculation unit 11a is connected to the first detection coil 4a, the second detection coil 4b, and the third detection coil 4c via the detection circuit 12a. The second position calculation unit 11b is connected to the fourth detection coil 4d, the fifth detection coil 4e, and the sixth detection coil 4f via the detection circuit 12b. The third position calculation unit 11c is connected to the seventh detection coil 4g, the eighth detection coil 4h, and the ninth detection coil 4i via the detection circuit 12c. The fourth position calculation unit 11d is connected to the tenth detection coil 4j, the eleventh detection coil 4k, and the twelfth detection coil 4l via the detection circuit 12d.

第1励磁コイル3aは、発振回路13aから励磁回路14aを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル4にかける磁界を発生する。第2励磁コイル3bは、発振回路13bから励磁回路14bを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル4にかける磁界を発生する。第3励磁コイル3cは、発振回路13cから励磁回路14cを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル4にかける磁界を発生する。第4励磁コイルは、発振回路13dから励磁回路14dを介して入力する交流電圧により励磁されて、検出コイル4にかける磁界を発生する。   The first excitation coil 3a is excited by an AC voltage input from the oscillation circuit 13a via the excitation circuit 14a and generates a magnetic field applied to the detection coil 4. The second excitation coil 3b is excited by an AC voltage input from the oscillation circuit 13b via the excitation circuit 14b and generates a magnetic field applied to the detection coil 4. The third excitation coil 3c is excited by an AC voltage input from the oscillation circuit 13c via the excitation circuit 14c and generates a magnetic field applied to the detection coil 4. The fourth excitation coil is excited by an AC voltage input from the oscillation circuit 13d via the excitation circuit 14d, and generates a magnetic field applied to the detection coil 4.

位置検出装置1は、位置検出装置1の作動に関する異常を監視する異常監視部25を備える。本例の異常監視部25は、複数組設けられた検出コイル4から入力する検出信号S1を基に、位置検出装置1の異常有無を監視する。本例の異常監視部25は、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dの異常を監視した上で、その異常の態様に応じた処理を実行する。   The position detection device 1 includes an abnormality monitoring unit 25 that monitors an abnormality related to the operation of the position detection device 1. The abnormality monitoring unit 25 of this example monitors the presence / absence of an abnormality in the position detection device 1 based on the detection signal S1 input from a plurality of detection coils 4 provided. The abnormality monitoring unit 25 of the present example monitors the abnormality of the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d, and then executes a process according to the abnormality mode.

次に、図4〜図6を用いて、位置検出装置1の動作を説明する。
[正常時の位置検出動作]
図4に示すように、特定の組の3つの検出コイル(ここでは、第1検出コイル4a〜第3検出コイル4c)の位置検出について述べる。第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dに交流電圧が印加されると、相互誘導作用によって第1検出コイル4a〜第3検出コイル4cに誘導起電力が発生する。この状態において、金属部5が回動中心の軸心P回りに回動すると、金属部5の突片5bの位置に応じて、第1検出コイル4a〜第3検出コイル4cから出力される検出電圧(振幅)が交流波状(例えば正弦波や三角波状)に変化する。すなわち、第1検出コイル4aから出力される第1検出信号S1−aを基準としたとき、第2検出コイル4bからは、第1検出信号S1−aよりも位相が「24°」遅れた第2検出信号S1−bが出力され、第3検出コイル4cからは、第1検出信号S1−aよりも位相が「48°」遅れた第3検出信号S1−cが出力される。
Next, operation | movement of the position detection apparatus 1 is demonstrated using FIGS.
[Position detection during normal operation]
As shown in FIG. 4, the position detection of a specific set of three detection coils (here, the first detection coil 4a to the third detection coil 4c) will be described. When an AC voltage is applied to the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d, an induced electromotive force is generated in the first detection coil 4a to the third detection coil 4c by the mutual induction action. In this state, when the metal part 5 rotates around the axis P of the rotation center, detection is output from the first detection coil 4a to the third detection coil 4c according to the position of the protruding piece 5b of the metal part 5. The voltage (amplitude) changes to an alternating wave (for example, a sine wave or a triangular wave). That is, when the first detection signal S1-a output from the first detection coil 4a is used as a reference, the second detection coil 4b has a phase delayed by “24 °” from the first detection signal S1-a. 2 detection signal S1-b is output, and a third detection signal S1-c with a phase delayed by “48 °” from the first detection signal S1-a is output from the third detection coil 4c.

第1位置演算部11aは、第1検出信号S1−a〜第3検出信号S1−cのうち、信号波形が直線状(略直線状)の領域にあるもの(領域Uに存在するもの)を2つ選択し、これら信号の例えば差や和をとって、被検出部2の回動位置に応じた検出角度θrを演算する。すなわち、ロータ角度(金属部7の回動角度)が0°〜6°のときには、第2検出信号S1−bと第3検出信号S1−cとを使用し、ロータ角度が6°〜18°のときには、第1検出信号S1−aと第2検出信号S1−bとを使用し、ロータ角度が18°〜30°のときには、第1検出信号S1−aと第3検出信号S1−cとを使用する。このようにして、第1位置演算部11aは、1周期が72°の検出角度θrを演算する。   The first position calculation unit 11a uses the first detection signal S1-a to the third detection signal S1-c that have a signal waveform in a linear (substantially linear) region (exist in the region U). Two are selected, for example, the difference or sum of these signals is calculated, and the detection angle θr corresponding to the rotational position of the detected portion 2 is calculated. That is, when the rotor angle (the rotation angle of the metal part 7) is 0 ° to 6 °, the second detection signal S1-b and the third detection signal S1-c are used, and the rotor angle is 6 ° to 18 °. In this case, the first detection signal S1-a and the second detection signal S1-b are used. When the rotor angle is 18 ° to 30 °, the first detection signal S1-a and the third detection signal S1-c Is used. In this way, the first position calculation unit 11a calculates the detection angle θr in which one cycle is 72 °.

金属部5の回動時には、第4検出コイル4d〜第6検出コイル4fの組、第7検出コイル4g〜第9検出コイル4iの組、第10検出コイルj〜第12検出コイル4lの組も、第1検出コイル4a〜第3検出コイル4cの組と同様の波形変化をとる検出信号S1が出力される。よって、第1検出コイル4a〜第3検出コイル4cと同様に、第4検出コイル4d〜第6検出コイル4fの組と、第7検出コイル4g〜第9検出コイル4iの組と、第10検出コイル4j〜第12検出コイル4lの組とでも、1周期72°の角度演算が実行される。   When the metal part 5 is rotated, a set of the fourth detection coil 4d to the sixth detection coil 4f, a set of the seventh detection coil 4g to the ninth detection coil 4i, and a set of the tenth detection coil j to the twelfth detection coil 4l are also included. The detection signal S1 having the same waveform change as the set of the first detection coil 4a to the third detection coil 4c is output. Therefore, similarly to the first detection coil 4a to the third detection coil 4c, the set of the fourth detection coil 4d to the sixth detection coil 4f, the set of the seventh detection coil 4g to the ninth detection coil 4i, and the tenth detection. Even in the set of the coil 4j to the twelfth detection coil 4l, an angle calculation of one cycle of 72 ° is executed.

具体的に述べると、第2位置演算部11bは、第4検出コイル4d〜第6検出コイルから入力する第4検出信号S1−d、第5検出信号S1−e及び第6検出信号S1−fを基に検出角度θrを演算する。第3位置演算部11cは、第7検出コイル4g〜第9検出コイル4iから入力する第7検出信号S1−g、第8検出信号S1−h及び第9検出信号S1−iを基に検出角度θrを演算する。第4位置演算部11dは、第10検出コイル4j〜第12検出コイル4lから入力する第10検出信号S1−j、第11検出信号S1−k及び第12検出信号S1−lを基に検出角度θrを演算する。   Specifically, the second position calculation unit 11b includes the fourth detection signal S1-d, the fifth detection signal S1-e, and the sixth detection signal S1-f input from the fourth detection coil 4d to the sixth detection coil. Based on this, the detection angle θr is calculated. The third position calculation unit 11c detects the detection angle based on the seventh detection signal S1-g, the eighth detection signal S1-h, and the ninth detection signal S1-i input from the seventh detection coil 4g to the ninth detection coil 4i. θr is calculated. The fourth position calculation unit 11d detects the detection angle based on the tenth detection signal S1-j, the eleventh detection signal S1-k, and the twelfth detection signal S1-l input from the tenth detection coil 4j to the twelfth detection coil 4l. θr is calculated.

位置検出装置1は、第1位置演算部11a〜第4位置演算部11dの演算結果を基に、被検出部2の回動位置を検出する。具体的にいうと、位置検出装置1は、第1位置演算部11a〜第4位置演算部11dの4つの演算結果の特定の1つを用いて、被検出部2の回動位置(回転角度)を算出する。   The position detection device 1 detects the rotational position of the detected part 2 based on the calculation results of the first position calculation unit 11a to the fourth position calculation unit 11d. Specifically, the position detection device 1 uses the specific one of the four calculation results of the first position calculation unit 11a to the fourth position calculation unit 11d to turn the detected position 2 (rotation angle). ) Is calculated.

異常監視部25は、複数組設けられた検出コイル4から入力する検出信号S1を基に、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dに異常が発生していないか否かを逐次監視する。具体的には、複数存在する検出コイル4のうちの特定の1つ又は1組について、検出信号S1が規定範囲内の値をとるか否かを監視する。ここでは、位置検出装置1の正常作動を想定しているので、検出信号S1(振幅)が正常値をとる。すなわち、異常監視部25は、検出信号S1が規定範囲内に収まることを確認し、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dに異常はないと判断する。これにより、位置検出装置1は、通常通りの作動により、被検出部2の角度演算を実行する。   The abnormality monitoring unit 25 sequentially monitors whether or not an abnormality has occurred in the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d based on the detection signal S1 input from the plurality of detection coils 4 provided. Specifically, it is monitored whether or not the detection signal S1 takes a value within a specified range for a specific one or a set of the plurality of detection coils 4 present. Here, since the normal operation of the position detection device 1 is assumed, the detection signal S1 (amplitude) takes a normal value. That is, the abnormality monitoring unit 25 confirms that the detection signal S1 is within the specified range, and determines that there is no abnormality in the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d. Thereby, the position detection apparatus 1 performs angle calculation of the to-be-detected part 2 by normal operation | movement.

[異常時の位置検出動作]
図5に、4つの励磁コイル3のうちの1つ(一例は第1励磁コイル3a)が作動を停止(一例はオープン故障)してしまった例を図示する。ところで、本例の第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dは、1つ又は複数のいずれかが出力停止してしまっても、検出コイル4(第1検出コイル4a〜第12検出コイル4l)の出力比が変化しないように配置されている。このため、仮に1つの励磁コイル3がオープン故障等により出力停止してしまっても、故障前と故障後とで同様の角度演算の演算結果を得ることが可能となる。よって、励磁コイル3が1つ故障しても、角度演算を継続することが可能となる。
[Position detection operation in case of abnormality]
FIG. 5 illustrates an example in which one of the four excitation coils 3 (an example is the first excitation coil 3a) has stopped operating (an example is an open failure). By the way, the detection coil 4 (the first detection coil 4a to the twelfth detection coil 4l) is output even if one or a plurality of the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d is stopped. The output ratio is arranged so as not to change. For this reason, even if the output of one exciting coil 3 is stopped due to an open failure or the like, it is possible to obtain the same angle calculation result before and after the failure. Therefore, even if one exciting coil 3 fails, the angle calculation can be continued.

ところで、第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3dの複数(例えば2つや3つ)が故障したとき、検出コイル4(第1検出コイル4a〜第12検出コイル4l)の出力比は変わらないものの、励磁コイル3の磁界が大幅に低下するので、検出コイル4の各々の出力値自体が一定量低くなり、規定範囲から外れる。よって、異常監視部25は、検出コイル4の検出信号(検出電圧)S1が規定値(閾値)以下になったことを検出すると、その旨を報知するようにしてもよい。この報知例としては、例えば車両側での「警告」や「車両の緊急停止」などがある。   By the way, when a plurality (for example, two or three) of the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d fails, the output ratio of the detection coil 4 (first detection coil 4a to twelfth detection coil 4l) does not change. Since the magnetic field of the exciting coil 3 is significantly reduced, the output value of each of the detection coils 4 is lowered by a certain amount and deviates from the specified range. Therefore, when the abnormality monitoring unit 25 detects that the detection signal (detection voltage) S1 of the detection coil 4 has become equal to or less than the specified value (threshold value), the abnormality monitoring unit 25 may notify that fact. Examples of the notification include “warning” on the vehicle side and “emergency stop of the vehicle”.

[励磁コイルの巻数の自由度]
図6に、従来位置付けの励磁コイル3の巻き方を図示する。従来位置付けの励磁コイル3は、巻き形状を円形とし、各系統において巻数を同一とする。この巻線パターンの場合には、基板6の配置スペースの関係上、励磁コイル3を2系統とせざるを得ない。具体的には、第1層6aにコイルを1巻きしつつ第2層6bにコイルを2巻きしたものを1系統目の励磁コイル3とし、第1層6aにコイルを2巻きしつつ第2層6bにコイルを1巻きしたものを2系統目の励磁コイル3とする。このように、従来位置付けの位置検出装置1では、励磁コイル3の巻数の自由度が高くない。
[Degree of freedom of number of excitation coil turns]
FIG. 6 illustrates how to wind the excitation coil 3 positioned conventionally. The conventionally positioned exciting coil 3 has a circular winding shape and the same number of turns in each system. In the case of this winding pattern, the exciting coil 3 has to be two systems because of the arrangement space of the substrate 6. Specifically, the first coil 6 is wound around the first layer 6a and the second layer 6b is wound around twice as the first excitation coil 3, and the second layer 6a is wound around the first layer 6a. The coil 6 wound around the layer 6b is referred to as a second excitation coil 3. Thus, in the conventional position detection device 1, the degree of freedom of the number of turns of the exciting coil 3 is not high.

一方、本例の場合は、各系統の励磁コイル3(第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3d)を、略円弧としつつ第1層6a及び第2層6bに亘って折り返す形状とし、これを被検出部2の回動方向において順に重なるように配置した配置パターンとした。このため、本例は、励磁コイル3の各系統(第1励磁コイル3a〜第4励磁コイル3d)を半巻きとし、全体では計2巻きとしながら、励磁コイル3の4系統を実現することが可能となる。このように、本例の励磁コイル3の巻線パターンを採用すれば、励磁コイル3の巻数の自由度を確保することが可能となる。   On the other hand, in the case of this example, the excitation coils 3 (the first excitation coil 3a to the fourth excitation coil 3d) of each system have a shape that folds over the first layer 6a and the second layer 6b while being substantially arc-shaped. Are arranged so as to overlap in order in the rotation direction of the detected portion 2. For this reason, in this example, each system of the exciting coil 3 (the first exciting coil 3a to the fourth exciting coil 3d) is half-turned, and the total number of windings is two while realizing the four systems of the exciting coil 3. It becomes possible. Thus, if the winding pattern of the exciting coil 3 of this example is employed, the degree of freedom of the number of turns of the exciting coil 3 can be ensured.

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(1)位置検出装置1に複数(複数系統)の励磁コイル3を設けるにあたって、それぞれの励磁コイル3の形状を、基板6の第1層6a及び第2層6bに亘る折り返し形状とし、この形状のコイルを、被検出部2の回動方向(図1の矢印R方向)において規定量回転させて配置するようにした。このため、複数(複数系統)の励磁コイル3を設けるにあたり、基板6の第1層6a及び第2層6bの両方を用いて巻線パターンを形成するので、励磁コイル3の巻線の自由度を確保することが可能となる。
According to the configuration of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When a plurality of (a plurality of systems) excitation coils 3 are provided in the position detection device 1, the shape of each excitation coil 3 is a folded shape extending over the first layer 6a and the second layer 6b of the substrate 6, and this shape. The coil was rotated by a specified amount in the direction of rotation of the detected portion 2 (the direction of arrow R in FIG. 1). For this reason, when providing a plurality (ex. A plurality of systems) of exciting coils 3, a winding pattern is formed using both the first layer 6a and the second layer 6b of the substrate 6, so that the degree of freedom of winding of the exciting coil 3 is increased. Can be secured.

(2)励磁コイル3は、基板6の第1層6aに設けられた第1巻線部7と、基板6の第2層6bに設けられた第2巻線部8とを備える。そして、第1巻線部7及び第2巻線部8は、金属部5(被検出部2)の回動方向における長さ(ループ角度θk:72°)が同じに形成されている。よって、励磁コイル3から出力される磁界を、検出コイル4に均等にかけるのに有利となる。   (2) The exciting coil 3 includes a first winding portion 7 provided on the first layer 6 a of the substrate 6 and a second winding portion 8 provided on the second layer 6 b of the substrate 6. The first winding portion 7 and the second winding portion 8 are formed to have the same length (loop angle θk: 72 °) in the rotation direction of the metal portion 5 (detected portion 2). Therefore, it is advantageous to apply the magnetic field output from the excitation coil 3 equally to the detection coil 4.

(3)検出コイル4は、自身において検出可能な角度範囲に相当する略八の字の検出ループ10を、金属部5(被検出部2)の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成される。そして、第1巻線部7及び第2巻線部8は、検出コイル4のループ角度θkと同じ角度(本例は72°)に形成されている。よって、第1巻線部7及び第2巻線部8の設定角度を検出ループ10と一致させるので、励磁コイル3の磁界を効率よく検出コイル4にかけるのに有利となる。   (3) The detection coil 4 includes a plurality of substantially eight-shaped detection loops 10 corresponding to an angular range detectable by itself over the entire circumference of the metal part 5 (detected part 2) in the rotational direction. It is formed in a different shape. The first winding portion 7 and the second winding portion 8 are formed at the same angle (72 ° in this example) as the loop angle θk of the detection coil 4. Therefore, since the setting angles of the first winding part 7 and the second winding part 8 are made to coincide with the detection loop 10, it is advantageous to apply the magnetic field of the excitation coil 3 to the detection coil 4 efficiently.

(4)検出コイル4は、複数(本例は3つ)で1組をなし、同一組において検出ループ10を特定の位相(本例は24°)ずつずらして配置され、これを複数組(本例は4組)備える。そして、位置演算部11を検出コイル4の組みごとに複数設け、各位置演算部11で被検出部2の回動位置を演算させる。このため、仮に、ある系統の検出コイル4の組が作動不良になっても、他の系統の検出コイル4の組で位置演算を継続することが可能となる。よって、フェールセーフの確保に有利となる。   (4) A plurality (three in this example) of detection coils 4 form one set, and the detection loop 10 is arranged with a specific phase (24 ° in this example) shifted by one in the same set, This example has 4 sets). A plurality of position calculation units 11 are provided for each set of detection coils 4, and each position calculation unit 11 calculates the rotation position of the detected unit 2. For this reason, even if a set of detection coils 4 of a certain system becomes defective in operation, position calculation can be continued with a set of detection coils 4 of another system. Therefore, it becomes advantageous for ensuring fail-safe.

(5)位置検出装置1には、励磁コイル3の作動不良の有無を判定することが可能な異常監視部25が設けられる。このため、励磁コイル3に作動不良が発生したときに、それを位置検出装置1において認識することが可能となる。よって、励磁コイル3が作動不良になったときに実施すべき対応、例えばエラー通知や車両の緊急停止などを的確に実行することができる。   (5) The position detection device 1 is provided with an abnormality monitoring unit 25 that can determine whether the exciting coil 3 is malfunctioning. For this reason, when a malfunction occurs in the exciting coil 3, it can be recognized by the position detection device 1. Therefore, it is possible to accurately execute the actions to be taken when the exciting coil 3 becomes defective, such as an error notification or an emergency stop of the vehicle.

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・異常監視部25は、励磁コイル3の作動不良の有無を、第1位置演算部11a〜第4位置演算部11dの演算結果から判定してもよい。具体的には、演算結果が他と規定値以上ことなるとき、ある励磁コイル3に作動不良が発生したと判断するようにしてもよい。
Note that the embodiment is not limited to the configuration described so far, and may be modified as follows.
The abnormality monitoring unit 25 may determine the presence or absence of malfunction of the exciting coil 3 from the calculation results of the first position calculation unit 11a to the fourth position calculation unit 11d. Specifically, it may be determined that an operation failure has occurred in a certain excitation coil 3 when the calculation result is different from a predetermined value.

・異常監視部25は、励磁コイル3の作動不良を監視する動作をとることに限定されない。例えば、検出コイル4が作動不良に陥ったときには、検出コイル4の出力が通常とは異なる値をとるので、これを異常監視部25で監視するようにして、検出コイル4の作動不良の有無を判定してもよい。   The abnormality monitoring unit 25 is not limited to the operation of monitoring the malfunction of the exciting coil 3. For example, when the detection coil 4 falls into a malfunction, the output of the detection coil 4 takes a value different from the normal value. Therefore, this is monitored by the abnormality monitoring unit 25 to determine whether the detection coil 4 is malfunctioning. You may judge.

・検出コイル4は、各組において位相位置が同一であることに限定されず、被検出部2の回動方向において所定量ずつずれて配置されてもよい。
・検出コイル4は、1組のみ形成されるものでもよい。
The detection coils 4 are not limited to having the same phase position in each set, and may be arranged with a predetermined amount shifted in the rotation direction of the detected portion 2.
-Only one set of the detection coils 4 may be formed.

・検出コイル4は、検出ループ10が略八の字の形状のものに限らず、他の形状に適宜変更することが可能である。
・1組あたりの検出コイル4の個数は、3つに限らず、他の値に変更可能である。
The detection coil 4 is not limited to the shape of the detection loop 10 having a substantially eight-letter shape, and can be appropriately changed to other shapes.
The number of detection coils 4 per set is not limited to three, and can be changed to other values.

・励磁コイル3の個数は、4つに限定されず、他の個数に変更可能である。
・励磁コイル3は、金属部5の周方向において均等(等間隔)に配置されることに限らず、非均等に配置されてもよい。
The number of exciting coils 3 is not limited to four, and can be changed to other numbers.
The exciting coils 3 are not limited to be evenly (equally spaced) in the circumferential direction of the metal part 5 and may be non-uniformly arranged.

・第1巻線部7及び第2巻線部8の形状は、例えば曲線を有する形状など、他の形状に変形することが可能である。
・第1巻線部7及び第2巻線部8は、検出コイル4のループ角度θkと異なる設定角度に形成されてもよい。
-The shape of the 1st coil part 7 and the 2nd coil part 8 can be changed into other shapes, such as the shape which has a curve, for example.
The first winding part 7 and the second winding part 8 may be formed at a setting angle different from the loop angle θk of the detection coil 4.

・第1巻線部7と第2巻線部8とで、形状や設定角度を変更してもよい。
・第1巻線部7及び第2巻線部8の重なる範囲は、適宜、自由に変更することができる。
The shape and setting angle may be changed between the first winding portion 7 and the second winding portion 8.
-The overlapping range of the 1st coil part 7 and the 2nd coil part 8 can be changed freely suitably.

・金属部5は、径方向外側に飛び出す突片を有する形状に限らず、例えば平板状の金属板の所定箇所に孔が空いた形状など、他の形状に変更することが可能である。
・基板6は、多層基板としてもよい。
The metal part 5 is not limited to a shape having a protruding piece protruding outward in the radial direction, and can be changed to another shape such as a shape in which a hole is formed in a predetermined portion of a flat metal plate.
The substrate 6 may be a multilayer substrate.

・可動側にコイル群が取り付けられていて、固定側に金属部5が取り付けられてもよい。
・第1励磁コイル3aを第1位置演算部11aに接続し、第2励磁コイル3bを第2位置演算部11bに接続し、第3励磁コイル3cを第3位置演算部11cに接続し、第4励磁コイル3dを第4位置演算部11dに接続することにより、各励磁コイル3の動作を、それぞれ対応する位置演算部11によって管理してもよい。
The coil group may be attached to the movable side, and the metal part 5 may be attached to the fixed side.
The first excitation coil 3a is connected to the first position calculation unit 11a, the second excitation coil 3b is connected to the second position calculation unit 11b, the third excitation coil 3c is connected to the third position calculation unit 11c, The operation of each excitation coil 3 may be managed by the corresponding position calculation unit 11 by connecting the four excitation coils 3d to the fourth position calculation unit 11d.

・位置検出装置1は、種々の機器や装置に適用することが可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
The position detection device 1 can be applied to various devices and apparatuses.
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.

(イ)前記位置検出装置において、前記位置演算部は、前記検出コイルから入力する前記検出信号において、直線状をとる領域の出力を用いて前記位置を演算する。この構成によれば、被検出部の回動位置を、より正しく演算するのに有利となる。   (A) In the position detection device, the position calculation unit calculates the position using an output of a linear region in the detection signal input from the detection coil. According to this configuration, it is advantageous to calculate the rotation position of the detected portion more correctly.

(ロ)前記位置検出装置において、複数の前記検出コイルは、一部分が重ねられて配置されている。この構成によれば、装置サイズの小型化に有利となる。   (B) In the position detection device, the plurality of detection coils are arranged so as to partially overlap each other. This configuration is advantageous for reducing the size of the apparatus.

1…位置検出装置、2…被検出部、3…励磁コイル、3a…第1励磁コイル、3b…第2励磁コイル、3c…第3励磁コイル、3d…第4励磁コイル、4(4a〜4l)…検出コイル、5…金属部、6…基板、6a…第1層、6b…第2層、7(7a〜7d)…第1巻線部、8(8a〜8d)…第2巻線部、10…検出ループ、11(11a〜11d)…位置演算部、25…異常監視部、S1(S1−a〜S1−l)…検出信号、R…回動方向、P…軸心、θk…ループ角度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position detection apparatus, 2 ... Detected part, 3 ... Excitation coil, 3a ... 1st excitation coil, 3b ... 2nd excitation coil, 3c ... 3rd excitation coil, 3d ... 4th excitation coil, 4 (4a-4l) ) ... detection coil, 5 ... metal part, 6 ... substrate, 6a ... first layer, 6b ... second layer, 7 (7a-7d) ... first winding part, 8 (8a-8d) ... second winding , 10 ... detection loop, 11 (11a to 11d) ... position calculation part, 25 ... abnormality monitoring part, S1 (S1-a to S1-l) ... detection signal, R ... rotation direction, P ... axis, θk ... loop angle.

Claims (5)

電流が流されて励磁される複数の励磁コイルと、当該励磁コイルから出力される磁界を検出可能な複数の検出コイルと、位置検出の対象である回動式の被検出部の回動位置に応じて前記検出コイルに付与される磁界を変化させる金属部とを備え、前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の回動位置を検出する位置検出装置において、
複数の前記励磁コイルは、前記金属部の回動方向に沿って環状に並び配置され、当該励磁コイルの巻線を基板の第1層及び第2層に亘って折り返す形状に形成され、隣に位置するものと一部分が重なり合うように配置されている
ことを特徴とする位置検出装置。
A plurality of exciting coils that are excited by passing a current, a plurality of detecting coils that can detect a magnetic field output from the exciting coil, and a rotational position of a rotational detection target that is a position detection target And a metal part that changes a magnetic field applied to the detection coil according to a position detection device that detects a rotation position of the detected part based on a detection signal of the detection coil.
The plurality of exciting coils are arranged in a ring shape along the rotation direction of the metal part, and the winding of the exciting coil is formed to be folded over the first layer and the second layer of the substrate. A position detection device, wherein the position detection device is arranged so that a part thereof overlaps with a position.
前記励磁コイルは、前記第1層に設けられた第1巻線部と、前記第2層に設けられた第2巻線部とを備え、
前記第1巻線部及び第2巻線部は、前記金属部の回動方向における長さが同じに形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The exciting coil includes a first winding portion provided in the first layer and a second winding portion provided in the second layer,
The position detection device according to claim 1, wherein the first winding portion and the second winding portion are formed to have the same length in the rotation direction of the metal portion.
前記検出コイルは、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループが、前記金属部の回動方向の全周に亘って複数配置された形状に形成され、
前記第1巻線部及び第2巻線部は、前記検出ループが配設された角度の範囲であるループ角度に対し、これと同じ角度に形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。
The detection coil is formed in a shape in which a plurality of detection loops corresponding to a range in which the rotation position of the detected part can be detected are arranged over the entire circumference of the rotation direction of the metal part,
The said 1st winding part and the 2nd winding part are formed in the same angle as this with respect to the loop angle which is the range of the angle by which the said detection loop was arrange | positioned. The position detection device described.
前記検出コイルは、複数で1組をなし、同一組において、前記被検出部の回動位置を検出することができる範囲に相当する検出ループを特定の位相ずつずらして配置され、これを複数組備えており、
前記検出コイルの検出信号を基に前記被検出部の位置を演算する位置演算部は、前記検出コイルの組ごとに複数設けられることにより、各組単位で前記被検出部の回動位置を演算する
ことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
A plurality of the detection coils form one set, and in the same set, detection loops corresponding to a range in which the rotation position of the detected part can be detected are shifted by a specific phase, and a plurality of the detection coils are arranged. Has
A plurality of position calculation units for calculating the position of the detected portion based on the detection signal of the detection coil are provided for each set of the detection coils, thereby calculating the rotational position of the detected portion for each set. The position detection apparatus according to claim 1, wherein the position detection apparatus is a position detection apparatus.
複数組設けられた前記検出コイルの検出信号、又は被検出部の回動位置の演算結果を基に、前記励磁コイルの作動不良の有無を監視する異常監視部を備えた
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の位置検出装置。
An abnormality monitoring unit for monitoring the presence or absence of malfunction of the exciting coil based on a detection signal of the detection coil provided in a plurality of sets or a calculation result of a rotation position of the detected portion. Item 5. The position detection device according to any one of Items 1 to 4.
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