JP2022021022A - ポジションセンサ及びポジション検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポジションセンサは、回転体と共に回転する磁石と、磁石から生じる磁束を検出する複数の磁気センサ21,22と、磁気センサ21,22による検出値に基づいて、回転体の回転角度、及び、磁気センサ21,22の異常、を検出する検出部25,30と、を備える。そして、検出部30は、複数の磁気センサ21,22による検出値のうち、それぞれの検出値に対応する回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて回転体の回転角度を検出する。
【選択図】図5
Description
回転体と共に回転する磁石と、
前記磁石から生じる磁束を検出する複数の磁気センサと、
前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
という構成をとる。
回転体と共に回転する磁石から生じる磁束を、複数の磁気センサによって検出すると共に、前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出するポジション検出方法であって、
外部磁界が作用したときに検出する磁束の値に差が生じるようそれぞれ配置された複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
という構成をとる。
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図15を参照して説明する。図1乃至図9は、ポジションセンサの構成を説明するための図であり、図10乃至図11は、ポジションセンサの動作を説明するための図である。図12乃至図15は、ポジションセンサの他の構成を説明するための図である。
本実施形態におけるポジションセンサは、回転体の回転度合い、つまり回転方向の回転位置(ポジション)を検出するための装置である。特に、本実施形態におけるポジションセンサは、図1に示すように、自動二輪車のアクセル操作を行うためのスロットル装置100に搭載され、スロットルグリップ1の回転角度を検出するためのものである。そして、本実施形態におけるポジションセンサは、さらに、ポジションセンサ自体の異常の発生を検知する機能も有する。但し、本発明におけるポジションセンサは、必ずしもスロットル装置に搭載されることに限定されず、いかなる回転体の回転位置を検出するために用いられてもよい。
次に、上述したポジションセンサの動作を、主に図10乃至図11のフローチャートを参照して説明する。まず、第一センサ21及び第二センサ22は、スロットルグリップ1の回転に連動して回転する磁石10から生じる磁束の向きを常に検出し、その検出値を異常検知回路25に出力する。異常検知回路25は、第一センサ21及び第二センサ22にて検出した検出値を、基板20に搭載された増幅器23,24と同様に増幅した値となるよう電圧値Va、Vbに変換し、かかる電圧値Va,Vbを入力する(ステップS1)。
ここで、上記では、各増幅器23,24の機能により、第一センサ21による検出値と、第二センサ22による検出値と、の間の関係性として、磁石10の回転角度が同一の値である場合には両検出値が略同一の値となる、つまり、図6に示すように両検出値が同一の軌跡L上の値を取る、という関係性が設定されている場合を例示したが、他の関係性を有するよう設定されていてもよい。例えば、図12に示すように、各増幅器23,24の機能により、第一センサ21による検出値と、第二センサ22による検出値と、の間の関係性として、相互に平行となる軌跡L1,L2上の値を取る、という関係性が設定されていてもよい。換言すると、各軌跡L1,L2は、一致しないものの、上述した各区間において、各検出値の変化率が同一に設定されている。具体的に、図12の例では、まず、第一センサ21の検出値の軌跡L1は、上述した図6の例と同一である。そして、第二センサ22の検出値の軌跡L2は、第一センサ21の軌跡L1に対して全体的に値が低く設定されており、磁石10の回転角度が同一の値である場合には、第一センサ21の検出値と第二センサの検出値との差が一定となるよう設定されている。但し、第一センサ21と第二センサ22との検出値の軌跡L1,L2は、完全に平行であることに限定されず、略平行であってもよい。つまり、磁石10の同一の回転角度における第一センサ21と第二センサ22との検出値の差が、予め設定された範囲内の差であってもよい。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるポジションセンサ、ポジション検出方法の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
回転体と共に回転する磁石と、
前記磁石から生じる磁束を検出する複数の磁気センサと、
前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。
(付記2)
付記1に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。
(付記3)
付記1又は2に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の予め設定された関係性が変化した場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の前記関係性が変化していない場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。
(付記4)
付記1乃至3のいずれかに記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値の差が予め設定された閾値以上である場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値の差が前記閾値よりも小さい値である場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。
(付記5)
付記1乃至4のいずれかに記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、外部磁界が作用していないときにおける2つの前記磁気センサからの検出値がほぼ同一の値となるよう検出すると共に、前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、2つの磁気センサによる検出値のうち小さい値である検出値に基づいて前記回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。
(付記6)
付記1乃至5のいずれかに記載のポジションセンサであって、
複数の前記磁気センサは、それぞれが異なる位置に配置されている、
ポジションセンサ。
(付記7)
付記1乃至6のいずれかに記載のポジションセンサであって、
複数の前記磁気センサは、前記磁石から受ける磁束の値がそれぞれ異なるよう配置されている、
ポジションセンサ。
(付記8)
回転体と共に回転する磁石から生じる磁束を、複数の磁気センサによって検出すると共に、前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出するポジション検出方法であって、
外部磁界が作用したときに検出する磁束の値に差が生じるようそれぞれ配置された複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。
(付記9)
付記8に記載のポジション検出方法であって、
前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。
(付記10)
付記8又は9に記載のポジション検出方法であって、
2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の予め設定された関係性が変化した場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の前記関係性が変化していない場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。
2 回転軸
3 リターンスプリング
4 マグネットホルダー
10 磁石
20 基板
21 第一センサ(ホールIC)
22 第二センサ(ホールIC)
23,24,23’,24’ 増幅器
25 異常検知回路
30 ECU
100 スロットル装置
Claims (10)
- 回転体と共に回転する磁石と、
前記磁石から生じる磁束を検出する複数の磁気センサと、
前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。 - 請求項1に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。 - 請求項2に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の予め設定された関係性が変化した場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の前記関係性が変化していない場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。 - 請求項3に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値の差が予め設定された閾値以上である場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値の差が前記閾値よりも小さい値である場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。 - 請求項4に記載のポジションセンサであって、
前記検出部は、外部磁界が作用していないときにおける2つの前記磁気センサからの検出値がほぼ同一の値となるよう検出すると共に、前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、2つの磁気センサによる検出値のうち小さい値である検出値に基づいて前記回転体の回転角度を検出する、
ポジションセンサ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のポジションセンサであって、
複数の前記磁気センサは、それぞれが異なる位置に配置されている、
ポジションセンサ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のポジションセンサであって、
複数の前記磁気センサは、前記磁石から受ける磁束の値がそれぞれ異なるよう配置されている、
ポジションセンサ。 - 回転体と共に回転する磁石から生じる磁束を、複数の磁気センサによって検出すると共に、前記磁気センサによる検出値に基づいて、前記回転体の回転角度、及び、前記磁気センサの異常、を検出するポジション検出方法であって、
外部磁界が作用したときに検出する磁束の値に差が生じるようそれぞれ配置された複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。 - 請求項8に記載のポジション検出方法であって、
前記磁気センサによる検出値に基づいて当該磁気センサの異常を検出していない場合に、複数の前記磁気センサによる検出値のうち、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。 - 請求項8に記載のポジション検出方法であって、
2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の予め設定された関係性が変化した場合に前記磁気センサの異常を検出すると共に、2つの前記磁気センサによるそれぞれの検出値間の前記関係性が変化していない場合に、それぞれの検出値に対応する前記回転体の回転角度が小さい値となる検出値に基づいて当該回転体の回転角度を検出する、
ポジション検出方法。
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