JP2021092421A - 位置検出装置及びその故障判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑え、構造が大型にならない故障検知機能付きの位置検出装置を提供することにある。【解決手段】被検出部１０と、被検出部１０の移動に伴なう検出信号を検出する検出部２０と、被検出部１０の移動状態の判定及び検出部２０の故障の判定を行う制御部４０と、を有し、検出部２０は、センサ部と回路部を備え、センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、回路部は、フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子の間に第１抵抗を有し、フォトトランジスタのコレクタ端子又はエミッタ端子の一方は、電源部に接続され、フォトトランジスタのエミッタ端子又はコレクタ端子の他方は、第２抵抗を介してＧＮＤと接続、また、制御部４０に接続され、制御部４０は、フォトトランジスタのＬｏ信号電圧とＧＮＤ電圧の間の閾値による判定機能を有している。【選択図】図３

Description

本発明は、被検出部の移動や回転を検出する位置検出装置に関し、特に、故障検知機能を備えた位置検出装置に関する。

従来、エンコーダの検出部を備えた位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。

この位置検出装置は、軸の方向に移動可能な移動部を備えた操作部と、移動部を構成する操作ノブのストロークを検出するストローク検出器としてのリニアエンコーダを備えた検出部と、操作部の操作ノブに力を付与する駆動部としてのリニアモータと、リニアエンコーダの出力に基づいたリニアモータの制御を行なって操作部に付与する力を制御する制御部と、を有している。そして、リニアエンコーダは、軸に取り付けられて軸長方向に所定の規則で反射部が形成された反射板と、ハウジング側に設けられて反射板に光を照射してその反射光を検出する光センサで構成されている。

この位置検出装置によれば、リニアエンコーダの出力は、操作ノブの軸の方向の移動により単位長さ当たり所定のパルスを出力し、このパルスをカウントすることにより操作ノブすなわち操作部のストロークが検出できる。

特開２０１１−３４１９８号公報

特許文献１に示す位置検出装置で、故障検知機能が求められる場合がある。この場合、２つの光センサを備えた２重系とし、２つの検出信号の照合を行うことで、故障検知の機能を付けることができる。しかし、２つの光センサを用いる場合、光センサの使用数が増すことに加え、エンコーダも２つ備える必要がある、あるいは、２つの光センサに対応できるサイズのエンコーダにする必要がある。これらにより、故障検知機能付きの位置検出装置は、コストの増加や構造が大型になる、という問題があった。

したがって、本発明の目的は、コストの増加を抑え、構造が大型にならない故障検知機能付きの位置検出装置を提供することにある。

[１]上記目的を達成するため、被検出部と、前記被検出部の移動に伴なう検出信号を検出する検出部と、前記被検出部の移動状態の判定及び前記検出部の故障の判定を行う制御部と、を有し、前記検出部は、センサ部と回路部を備え、前記センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、前記回路部は、前記フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、前記フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子の間に第１抵抗を有し、前記フォトトランジスタの前記コレクタ端子又は前記エミッタ端子の一方は、前記電源部に接続され、前記フォトトランジスタの前記エミッタ端子又は前記コレクタ端子の他方は、第２抵抗を介してＧＮＤと接続、また、前記制御部に接続され、前記制御部は、前記フォトトランジスタのＬｏ信号電圧とＧＮＤ電圧の間の閾値による判定機能を有している位置検出装置を提供する。

[２]被検出部と、前記被検出部の移動に伴なう検出信号を検出する検出部と、前記被検出部の移動状態の判定及び前記検出部の故障の判定を行う制御部と、を有し、前記検出部は、センサ部と回路部を備え、前記センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、前記回路部は、前記フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、前記フォトトランジスタと前記電源部の間のトランジスタを有し、前記トランジスタは、エミッタ端子が前記電源部と接続され、ベース端子が前記制御部と接続され、コレクタ端子が前記フォトトランジスタと接続され、前記制御部は、前記トランジスタの前記ベース端子への信号による前記電源部の電力供給の制御機能と、前記電源部の電力供給の変化での前記フォトダイオードの信号変化による判定機能を有している位置検出装置であってもよい。

[３]前記フォトダイオードの前記コレクタ端子と前記エミッタ端子の間に抵抗を有している位置検出装置であってもよい。

[４]被検出部と、発光部と受光部により光量変化を検知するセンサと、前記受光部へ電力を供給する電源部を有した検出部と、前記センサのＨｉ/Ｌｏ信号により前記センサの故障を判定する制御部を備え、前記Ｌｏ信号はＧＮＤ電圧より高い電圧で、前記センサのＬｏ信号とＧＮＤ電圧との間を閾値として、前記センサのＬｏ信号の故障判定を行う位置検出装置の故障判定方法であってもよい。

[５]前記受光部はフォトトランジスタであり、前記フォトトランジスタのコレクタとエミッタ間に抵抗を接続することにより、前記センサのＬｏ信号は前記ＧＮＤ電圧より高い電圧としてある位置検出装置の故障判定方法であってもよい。

[６]前記受光部への供給電力のＯＮ/ＯＦＦにより、前記センサのＨｉ信号の故障判定を行う位置検出装置の故障判定方法であってもよい。

本発明の位置検出装置によれば、コストの増加を抑え、構造が大型にならない故障検知機能付きの位置検出装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置を備える制御装置の構成ブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の機構部分の断面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の回路構成図である。 図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の検出信号の説明図である。図４（ｂ）は、比較例に係る位置検出装置の検出部の検出信号の説明図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の検出信号の説明図である。 図７は、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。 図８は、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の検出信号の説明図である。 図９は、本発明の第４の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。 図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の検出信号の説明図である。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置を備える制御装置の構成ブロック図、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の機構部分の断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の回路構成図である。

図１に示す制御装置１は、操作部１０が操作されたことを、検出部２０が検知し、検出部２０からの信号を制御部４０が記憶部４１の情報を用いて判定するとともに、リニアモータ３０や車載機器５０へ信号を送り、リニアモータ３０や車載機器５０の動作を制御する構成である。

本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置２は、図１に示す制御装置１において、軸方向に移動可能な移動部と軸を中心として回転可能な回転部を一体的に備えた操作部１０と、移動部のストロークを検出するストローク検出器としてのリニアエンコーダ２１と回転部の回転を検出する回転検出器としてのロータリエンコーダ２２を備えた検出部２０と、操作部１０の移動状態の判定及び検出部２０の故障の判定を行う制御部４０と、を有して構成されている。

図２に示す被検出物となる操作部１０は、操作ノブ１２が回転および移動の基準となる軸１１に取り付けられ、ハウジング５により軸長方向（押し引きのストローク方向）に移動および回転可能に支持されて構成されている。従って、操作ノブ１２および軸１１は、軸１１の方向に移動可能な移動部を構成すると共に、軸１１を中心として回転可能な回転部を構成する。

操作部１０は、操作ノブ１２が安定に留まる節度機構を備えており、ストローク方向に引いた状態と、そこから４ｍｍ押し込んだ状態の２つの位置で、操作ノブ１２は安定に留まる。また、回転方向に、角度３０°間隔の５つの位置で、操作ノブ１２は安定に留まる。

検出部２０は、リニアエンコーダ２１とロータリエンコーダ２２を有し、それぞれにセンサ部と回路部を備えている。

リニアエンコーダ２１のセンサ部は、軸１１に取り付けられて軸長方向に所定の規則で反射部が形成された反射盤２５と、ハウジング５側に設けられて反射盤２５に光を照射する発光ダイオードからなる発光部と、その反射光を検出するフォトトランジスタからなる受光部の光センサ２６で構成されている。ここでは、反射盤２５は反射部と非反射部が、それぞれ１ｍｍの間隔で軸長方向に配列されたパターンにしてある。

ロータリエンコーダ２２のセンサ部は、軸１１に取り付けられて回転方向に所定の規則で反射部が形成された反射盤２７と、ハウジング５側に設けられて反射盤２７に光を照射する発光ダイオードからなる発光部と、その反射光を検出するフォトトランジスタからなる受光部の光センサ２８で構成されている。ここでは、反射盤２７は反射部と非反射部が、それぞれ角度５°の間隔で回転方向に配列されたパターンにしてある。

リニアエンコーダ２１の反射盤２５とロータリエンコーダ２２の反射盤２７は、節度機構により操作ノブ１２が安定に留まる位置において、非反射部が光センサ２６と光センサ２８の発光部と受光部に対応する位置関係にしてある。

リニアエンコーダ２１とロータリエンコーダ２２の回路部は、それぞれ図３に示す回路で構成されている。すなわち、電源部（Ｖｃｃ＝５Ｖ）が、発光部の発光ダイオードのアノード端子と、受光部のフォトトランジスタのコレクタ端子に接続されている。発光ダイオードのカソード端子は、抵抗Ｒ４を介してＧＮＤ接地されている。フォトトランジスタのエミッタ端子は、第２抵抗である抵抗Ｒ２を介してＧＮＤ接地されるとともに、抵抗Ｒ３を介して制御部４０に接続されている。また、抵抗Ｒ３と制御部４０との間からコンデンサＣ１を介してＧＮＤ接地されている。

さらに、フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子の間に、第１抵抗である抵抗Ｒ１を有している。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値の比は、後述するＬｏ/Ｈｉの信号の識別とＬｏ信号/ＧＮＤ電圧の識別のため、３：１から１０：１の比が望ましく、ここでは、５：１にしてある。

制御部４０は、例えば、記憶されたプログラムに従って、所定の演算、処理実行等を行うＣＰＵ(Central Processing Unit)、半導体メモリであるＲＡＭ(Random Access Memory)及びＲＯＭ(Read Only Memory)等から構成されるマイクロコンピュータを備える。このＲＯＭには、例えば、制御部４０が動作するためのプログラムと、各種のパラメータ等が格納されている。また制御部４０は、種々の機器との入出力をするためのインターフェース部等を備えている。そして、制御部４０は、リニアエンコーダ２１とロータリエンコーダ２２の検出信号出力に基づいて、操作部１０の位置検出や検出部２０の故障判定を行うとともに、リニアモータ３０や車載機器５０を制御する。

（位置検出装置２の動作）
例えば、車両のインパネ部に設けられた切り替えスイッチにより、特定の機能が選択され、この選択された機能のオン／オフ動作を行なう場合について説明する。操作者は、操作ノブ１２を押し込むことにより、スイッチ動作がオン／オフされる。また、操作者は、操作ノブ１２を回転させることにより、複数の機能を切替えて選択する。スイッチ動作のオン／オフに対応して、その選択された機能のオン／オフ制御、動作切替等が可能となる。あるいは、スイッチ動作のオン／オフを繰り返すことにより、動作を順次、切替えたり、インクリメント調整等の種々の制御が可能となる。

検出部２０は、リニアエンコーダ２１のセンサ部の反射盤２５と光センサ２６、あるいは、ロータリエンコーダ２２のセンサ部の反射盤２７と光センサ２８、の位置関係で所定の検出信号を出力する。

リニアエンコーダ２１のセンサ部の反射盤２５の反射部が光センサ２６に対応する位置のとき、発光部の発光ダイオードが発した光は、反射盤２５で反射され、受光部のフォトトランジスタに照射される。すると、フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子間に導通が生じ、電源部からの電力供給により、フォトトランジスタのエミッタ端子から抵抗Ｒ３を介し、検出部２０は制御部４０へＨｉ信号を出力する。

一方、反射盤２５の非反射部が光センサ２６に対応する位置のとき、発光部の発光ダイオードが発した光は、反射盤２５で反射されず、受光部のフォトトランジスタに照射されない。このとき、フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子間に導通がなく、電源部からフォトトランジスタ経路での電力供給はない。

しかし、フォトトランジスタのコレクタとエミッタ間に抵抗Ｒ１が接続されているため、電源部から、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を通って、ＧＮＤへの電流が生じる。そして、電源部からの電力供給により、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３を介し、検出部２０は制御部４０へＬｏ信号を出力する。Ｌｏ信号は、ＧＮＤ電圧の０Ｖとはならず、電源電圧と抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値の比に相応した電圧の出力となる。本実施の形態では、Ｌｏ信号は、ＧＮＤ電圧に対し約０．８Ｖ高い電圧の信号となる。

ロータリエンコーダ２２もリニアエンコーダ２１と同様に、反射盤２７の反射部及び非反射部と光センサ２８の位置関係で、Ｈｉ信号とＬｏ信号を出力する。

操作者が、操作ノブ１２を移動あるいは回転の操作をすると、リニアエンコーダ２１のセンサ部の反射盤２５と光センサ２６、あるいは、ロータリエンコーダ２２のセンサ部の反射盤２７と光センサ２８、の位置関係が変化する。そして、これに対応した検出信号を検出部２０は出力する。

制御部４０は、この検出信号により、操作ノブ１２の移動あるいは回転位置の検出を行う。また、制御部４０は、この検出信号の妥当性の確認により、検出部２０の故障検知を行う。なお、制御部４０には、検出信号の妥当性の確認のため、ＧＮＤ電圧とＬｏ信号の電圧の間の値の閾値Ｖｔｈが設定されている。

次に、操作ノブ１２を移動させた場合の位置検出と故障検知を例示する。図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置の検出信号の説明図であり、時間ｔ１から時間ｔ２の間に、操作部１０を操作ノブ１２の軸１１の方向へ押し込み（４ｍｍ移動）、時間ｔ２以降、停止させた場合に、検出部２０が出力する信号を示してある。

操作ノブ１２が安定に留まる位置では、リニアエンコーダ２１の反射盤２５の非反射部が、光センサ２６の発光部と受光部に対応する位置関係である。このため、操作ノブ１２を操作せず停止させているとき、検出部２０はＬｏ信号を出力している。

時間ｔ１から時間ｔ２の間に、操作部１０が４ｍｍ移動することで、検出部２０はＬｏ→Ｈｉ→Ｌｏ→Ｈｉ→Ｌｏの信号を出力する。反射盤２５の反射部と非反射部はそれぞれ１ｍｍ間隔なので、検出部２０は２回のパルス信号を出力した後、Ｌｏ信号の出力状態となる。

時間ｔ２以降、操作部１０を停止するので、Ｌｏ信号の出力状態が続く。このように、反射盤２５の反射部と非反射部が等間隔の距離で配列されたパターンにしたがった、所定のＨｉ信号とＬｏ信号によるパルス信号を検出部２０のリニアエンコーダ２１は出力する。

制御部４０は、時間ｔ１から時間ｔ２の間のＨｉ信号とＬｏ信号によるパルス信号をカウントすることにより、操作部１０の移動距離を検出する。また、制御部４０は、時間ｔ２以降Ｌｏ信号の出力状態が続いていることにより、操作部１０が停止していることを検出する。

また、制御部４０は、操作部１０の移動距離が節度機構に対応した所定ストローク（４ｍｍ）であることを確認して、ＨｉとＬｏの適切な動作信号が出力されていることの検知を行う。また、制御部４０は、節度機構に対応した停止の状態でＬｏ信号が出力されていることを確認して、リニアエンコーダ２１の出力回線が電源部と短絡していないことの検知を行う。さらに、制御部４０は、Ｌｏ信号が閾値Ｖｔｈ以上の電圧信号であるかを確認して、リニアエンコーダ２１の出力回線がＧＮＤと短絡していないことの検知を行う。これらにより、検出部２０のリニアエンコーダ２１が正常に動作していることの故障検知を行う。

図４（ｂ）は、比較例に係る位置検出装置の検出信号の説明図であり、抵抗Ｒ１がない位置検出装置の検出部２０Ａが出力する信号を、図４（ａ）と対比して示してある。本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置２では、Ｌｏ信号がＧＮＤ電圧より約０．８Ｖ高い電圧であるのに対し、比較例に係る位置検出装置２Ａでは、Ｌｏ信号がＧＮＤ電圧の０Ｖである点が異なる。

比較例に係る位置検出装置２Ａは、本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置２と同様、制御部４０Ａは、操作部１０Ａの移動距離が所定ストローク（４ｍｍ）であることを確認して、ＨｉとＬｏの適切な動作信号が出力されていることの検知を行う。また、制御部４０Ａは、節度機構に対応した停止の状態でＬｏ信号が出力されているかを確認して、リニアエンコーダ２１Ａの出力回線が電源部と短絡していないことの検知を行う。

しかし、比較例に係る位置検出装置２Ａは、Ｌｏ信号がＧＮＤ電圧の０Ｖであるため、リニアエンコーダ２１Ａの出力回線がＧＮＤと短絡していないことの検知を行うことができない。仮に、検出部２０Ａのリニアエンコーダ２１Ａの出力回線がＧＮＤに短絡する故障が生じていても、図４（ｂ）の時間ｔ２以降は、操作部１０が停止している状態と同じ検出信号となる。このため、制御部４０Ａは、操作部１０Ａが停止しているのか、あるいは、操作部１０Ａが移動しているにもかかわらず、リニアエンコーダ２１Ａの出力回線がＧＮＤと短絡しているのかの判定を行うことができない。

これに対し、本発明の第１の実施形態に係る位置検出装置２では、Ｌｏ信号電圧が閾値Ｖｔｈより高ければ、リニアエンコーダ２１の出力回線はＧＮＤに短絡する故障が生じていないと判定できる。そして、操作部１０が停止しているのか、あるいは、操作部１０が移動しているにもかかわらず、リニアエンコーダ２１の出力回線がＧＮＤと短絡しているのかの判定を行うことができる。

従来技術では、２つの光センサを備えた２重系で２つの検出信号の照合を行うことで、１つの光センサの検出信号では行うことができなかった故障の検知をしていた。これに対し、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置２では、１つの光センサの検出信号で故障の検知ができる。このため、コストの増加を抑え、構造が大型にならない故障検知機能付きの位置検出装置にできる。

さらに、従来技術では、例えば、停止した状態でＬｏ信号となり、停止しているときに出力回線のＧＮＤとの短絡が生じた場合、操作部１０を操作して、２つの光センサのうち故障していない光センサをＨｉ信号の状態とするまで、故障検知ができなかった。しかし、本発明の第１の実施の形態に係る位置検出装置２では、操作部１０が停止の状態でも、出力回線のＧＮＤとの短絡が生じたときに故障検知ができる。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。図６は、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の発信信号の説明図である。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については同一の引用数字を付している。

この位置検出装置３は、第１の実施の形態で説明した位置検出装置３の検出部の発光部の発光ダイオードと電源部の間にトランジスタを介した回路構成とし、制御部からの信号で発光ダイオードの点灯/消灯制御機能を加えていること。また、節度機構で操作ノブ１２が安定に留まる位置において、反射盤２５の反射部が光センサ２６の発光部と受光部に対応する位置関係とし、停止時にＨｉ信号となること、において第１の実施の形態と相違している。

図６は、図４（ａ）同様、時間ｔ１から時間ｔ２の間に操作部１０を操作ノブ１２の軸１１の方向へ押し込み（４ｍｍ移動）、時間ｔ２以降、停止させた場合、本発明の第２の実施の形態に係る位置検出装置の検出部２０が出力する信号を示してある。

制御部４０は、操作部１０の移動距離が節度機構に対応した所定ストローク（４ｍｍ）であることを確認して、ＨｉとＬｏの適切な動作信号が出力されていることの検知を行う。また、制御部４０は、停止の状態でＨｉ信号が出力されていることを確認して、リニアエンコーダ２１の出力回線がＧＮＤと短絡していないことの検知を行う。さらに、時間ｔ３からｔ４の間、制御部４０はトランジスタＴｒへ信号送信し、発光ダイオードを消灯する。そして、制御部４０は、消灯時にＬｏ信号が出力されることを確認し、リニアエンコーダ２１の出力回線が電源部と短絡していないことの検知を行う。これらにより、検出部２０のリニアエンコーダ２１が正常に動作していることの故障検知を行う。

このように、停止状態がＨｉ信号となる構成とした場合でも、１つの光センサで故障の検知が可能である。また、この場合、発光ダイオードの故障も検知できる。

（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。図８は、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の発信信号の説明図である。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については同一の引用数字を付している。

この位置検出装置４は、第２の実施の形態で説明した位置検出装置３の検出部の受光部のフォトトランジスタと電源部の間にもトランジスタを介した回路構成とし、制御部からの信号でフォトトランジスタのコレクタ端子への電力供給の制御機能を加えたことにおいて第２の実施の形態と相違している。

図８の第３実施の形態の位置検出装置４では、停止した状態のうち、時間ｔ３からｔ４の間、フォトトランジスタへのコレクタ端子への電力供給を止める。これにより、信号がＧＮＤ電圧となることを確認し、リニアエンコーダ２１の出力回線が電源部と短絡していないことの検知を行う。

このように、フォトトランジスタへのコレクタ端子への電力供給の制御によっても、第２の実施の形態と同様、停止状態がＨｉ信号となる構成で、リニアエンコーダ２１の出力回線が電源部と短絡していないことの検知が可能である。なお、発光ダイオードにはトランジスタを介さず、点灯したままでもよい。あるいは、フォトトランジスタと発光ダイオードはそれぞれ独立して電源部と接続し、それぞれにトランジスタを介したものでもよい。

なお、停止状態がＬｏ信号となる構成とした場合でも、停止した状態において、第１の実施の形態と同様、故障検知が可能である。

（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の回路構成図である。図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る位置検出装置の検出部の発信信号の説明図である。以下の説明において、本発明の第３の実施の形態に係る位置検出装置と同一の構成および機能を有する部分については同一の引用数字を付している。

この位置検出装置５は、第３の実施の形態の回路部のフォトトランジスタのコレクタ端子とベース端子間の抵抗Ｒ１を備えていないこと、において第３の実施の形態と相違している。

図１０の第４実施の形態では、抵抗Ｒ１を備えていないため、図８の本発明の第３実施の形態の位置検出装置のＬｏ信号がＧＮＤ電圧となる。しかし、これによっても、第３実施の形態と同様、Ｈｉ信号のとき、信号がＧＮＤ電圧となることを確認し、リニアエンコーダ２１の出力回線が電源部と短絡していないことなどの検知を行うことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態およびその変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。

以上説明した実施の形態では、操作部が停止時に、出力回線が電源部とＧＮＤの両方と短絡していることを検知できる構成を示したが、これに限るものではない。例えば、電源部とＧＮＤのいずれかは故障が生じる確率が低い、あるいは、検知できなくても影響が小さいなどの場合、どちらか一方の検知を行うものとしても構わない。

また、フォトトランジスタはｎｐｎ型を用い、コレクタ端子が電源部に接続され、エミッタ端子が第２抵抗を介してＧＮＤと接続されていると説明したが、他の負荷がある場合など、フォトトランジスタはｐｎｐ型を用い、エミッタ端子が電源部に接続され、コレクタ端子が第２抵抗を介してＧＮＤと接続されているものでも構わない。フォトトランジスタのコレクタ端子叉はエミッタ端子は、一方が電源部に接続され、他方が第２抵抗を介してＧＮＤと接続される。

リニアエンコーダあるいはロータリエンコーダのセンサ部は、反射部と非反射部が配列された反射盤と光センサとして説明したが、反射光を用いる構成に限らない。例えば、発光部と光センサを対向配置して、その間を通過する、等間隔のスリットを設けた被検出物を用い、スリットの有る無しによる透過光を用いる構成としても構わない。また、光学的な特性を得られる被検出物であれば、必ずしも、エンコーダを用いなくてもよい。

（本発明の実施の形態の効果）
センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子の間に第１抵抗を有し、制御部は、フォトトランジスタのＬｏ信号電圧とＧＮＤ電圧の間の閾値による判定機能を有している構成とされている。これにより、Ｌｏ信号と、出力回線がＧＮＤと短絡した故障信号との判別ができ、１つの光センサで、故障検知の機能を付けることができる。そして、故障検知機能付きの位置検出装置のコストの増加や構造が大型になることを抑えることができる。

また、センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、フォトトランジスタと電源部の間のトランジスタを有し、制御部は、前記トランジスタのベース端子への信号による前記電源部の電力供給の制御機能と、前記電源部の電力供給の変化での前記フォトダイオードの信号変化による判定機能を有している構成とされている。これにより、Ｈｉ信号と、出力回線が電源部と短絡した故障信号との判別ができ、１つの光センサで、故障検知の機能を付けることができる。そして、故障検知機能付きの位置検出装置のコストの増加や構造が大型になることを抑えることができる。

また、被検出部と、発光部と受光部により光量変化を検知するセンサと、受光部へ電力を供給する電源部を有した検出部と、センサのＨｉ/Ｌｏ信号によりセンサの故障を判定する制御部を備え、Ｌｏ信号はＧＮＤ電圧より高い電圧で、センサのＬｏ信号とＧＮＤ電圧との間を閾値として、センサのＬｏ信号の故障判定を行う位置検出装置の故障判定方法とされている。これにより、Ｌｏ信号と、出力回線がＧＮＤと短絡した故障信号との判別ができ、１つの光センサで、故障検知の機能を付けることができる。そして、故障検知機能付きの位置検出装置のコストの増加や構造が大型になることを抑えることができる。

なお、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態およびその変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…制御装置、
５…ハウジング、１０…操作部、１１…軸、１２…操作ノブ、２０…検出部、２１…リニアエンコーダ、２２…ロータリエンコーダ、２５…反射盤、２６…光センサ、２７…反射盤、２８…光センサ、３０…リニアモータ、４０…制御部

Claims (6)

1. 被検出部と、前記被検出部の移動に伴なう検出信号を検出する検出部と、前記被検出部の移動状態の判定及び前記検出部の故障の判定を行う制御部と、を有し、
   前記検出部は、センサ部と回路部を備え、
   前記センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、
   前記回路部は、前記フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、前記フォトトランジスタのコレクタ端子とエミッタ端子の間に第１抵抗を有し、
   前記フォトトランジスタの前記コレクタ端子又は前記エミッタ端子の一方は、前記電源部に接続され、前記フォトトランジスタの前記エミッタ端子又は前記コレクタ端子の他方は、第２抵抗を介してＧＮＤと接続、また、前記制御部に接続され、
   前記制御部は、前記フォトトランジスタのＬｏ信号電圧とＧＮＤ電圧の間の閾値による判定機能を有している位置検出装置。
2. 被検出部と、前記被検出部の移動に伴なう検出信号を検出する検出部と、前記被検出部の移動状態の判定及び前記検出部の故障の判定を行う制御部と、を有し、
   前記検出部は、センサ部と回路部を備え、
   前記センサ部は、発光部とフォトトランジスタからなる受光部からなり、
   前記回路部は、前記フォトトランジスタへ電力を供給する電源部と、前記フォトトランジスタと前記電源部の間のトランジスタを有し、
   前記トランジスタは、エミッタ端子が前記電源部と接続され、ベース端子が前記制御部と接続され、コレクタ端子が前記フォトトランジスタと接続され、
   前記制御部は、前記トランジスタの前記ベース端子への信号による前記電源部の電力供給の制御機能と、前記電源部の電力供給の変化での前記フォトダイオードの信号変化による判定機能を有している位置検出装置。
3. 前記フォトダイオードの前記コレクタ端子と前記エミッタ端子の間に抵抗を有している、請求項２に記載の位置検出装置。
4. 被検出部と、発光部と受光部により光量変化を検知するセンサと、前記受光部へ電力を供給する電源部を有した検出部と、前記センサのＨｉ/Ｌｏ信号により前記センサの故障を判定する制御部を備え、
   前記Ｌｏ信号はＧＮＤ電圧より高い電圧で、前記センサのＬｏ信号とＧＮＤ電圧との間を閾値として、前記センサのＬｏ信号の故障判定を行う位置検出装置の故障判定方法。
5. 前記受光部はフォトトランジスタであり、前記フォトトランジスタのコレクタとエミッタ間に抵抗を接続することにより、前記センサのＬｏ信号は前記ＧＮＤ電圧より高い電圧としてある、請求項４に記載の位置検出装置の故障判定方法。
6. 前記受光部への供給電力のＯＮ/ＯＦＦにより、前記センサのＨｉ信号の故障判定を行う、請求項４叉は５に記載の位置検出装置の故障判定方法。
   

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