JP3094879B2 - Relative displacement detector - Google Patents

Relative displacement detector

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JP3094879B2
JP3094879B2 JP07329240A JP32924095A JP3094879B2 JP 3094879 B2 JP3094879 B2 JP 3094879B2 JP 07329240 A JP07329240 A JP 07329240A JP 32924095 A JP32924095 A JP 32924095A JP 3094879 B2 JP3094879 B2 JP 3094879B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相対変位量検出装
置に係り、特に、磁歪線に沿って移動可能に設けられた
磁石の変位を検出する検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relative displacement detecting device, and more particularly, to a detecting device for detecting a displacement of a magnet movably provided along a magnetostriction line.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば特開平7−18100
3号公報に開示される如く、磁歪線と、その磁歪線に沿
って移動可能な磁石と、磁歪線にパルス信号を供給する
と共に磁歪線内で生ずる歪み信号を受信して処理する信
号処理部等からなる相対変位量検出装置が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-18100
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3 (1994), a magnetostrictive line, a magnet movable along the magnetostrictive line, a signal processing unit for supplying a pulse signal to the magnetostrictive line and receiving and processing a distortion signal generated in the magnetostrictive line. There has been known a relative displacement amount detecting device including the above.

【0003】すなわち、上述した信号処理部から磁歪線
に対してパルス状の信号を供給すると、磁歪線の周囲に
はパルス信号の流通に伴って円周方向の磁界が発生す
る。一方、磁歪線には、磁石が発する磁界がその軸方向
に作用している。従って、磁歪線に供給されたパルス信
号が磁石の近傍を流通する際には、磁石の発する磁界と
パルス信号が発する磁界とが重畳して磁歪線に作用する
ことになる。
That is, when a pulse-like signal is supplied to the magnetostrictive wire from the above-described signal processing unit, a circumferential magnetic field is generated around the magnetostrictive wire along with the flow of the pulse signal. On the other hand, the magnetic field generated by the magnet acts on the magnetostrictive wire in the axial direction. Therefore, when the pulse signal supplied to the magnetostrictive wire flows in the vicinity of the magnet, the magnetic field generated by the magnet and the magnetic field generated by the pulse signal overlap and act on the magnetostrictive wire.

【0004】磁歪線に対してかかる重畳磁界が作用する
と、磁歪線の当該部位にはいわゆるビーデマン効果によ
る捩じり歪みが発生し、超音波振動からなる歪み信号が
発生する。この歪み信号は、磁歪線上の磁石に近接する
部位で発生し、その後磁歪線の両端に向かって所定の伝
搬速度で伝搬する。
When the superimposed magnetic field acts on the magnetostrictive wire, a torsional distortion is generated in the portion of the magnetostrictive wire by a so-called Biedemann effect, and a distortion signal composed of ultrasonic vibration is generated. This distortion signal is generated at a position near the magnet on the magnetostrictive line, and then propagates toward both ends of the magnetostrictive line at a predetermined propagation speed.

【0005】従って、上記従来の装置において、磁歪線
に対してパルス信号が供給された後磁歪線上の所定の部
位に歪み信号が伝搬されるまでに要する時間を検出すれ
ば、歪み信号の伝搬速度との関係で、磁石の存在位置と
歪み信号を検出する位置との距離を算出することが可能
となり、また、その距離が算出できれば、磁石の変位を
検出することが可能となる。
Therefore, in the above-described conventional apparatus, if the time required for the distortion signal to propagate to a predetermined portion on the magnetostriction line after the pulse signal is supplied to the magnetostriction line is detected, the propagation speed of the distortion signal is determined. In this relation, it is possible to calculate the distance between the position where the magnet exists and the position where the distortion signal is detected, and if the distance can be calculated, it is possible to detect the displacement of the magnet.

【0006】ところで、このような相対変位量検出装置
を車高測定用に利用する場合は検出装置をショックアブ
ソーバ内に配置させることが考えられるが、ショックア
ブソーバの減衰力切り換えを電磁アクチュエータで行う
場合にはこの電磁アクチュエータの発生する磁界により
磁歪線の磁界が影響を受け、相対変位量つまり車高値の
検出精度が低下する。
When such a relative displacement detecting device is used for measuring the vehicle height, it is conceivable to dispose the detecting device in a shock absorber. However, when the damping force of the shock absorber is switched by an electromagnetic actuator. In this case, the magnetic field of the magnetostrictive line is affected by the magnetic field generated by the electromagnetic actuator, and the relative displacement amount, that is, the detection accuracy of the vehicle height value is reduced.

【0007】このため、上記公報記載の相対変位量検出
装置は、電磁アクチュエータの作動時に検出した歪み信
号の伝搬時間を相対変位量の演算に採用させないこと
で、相対変位量の検出精度の低下を防止している。
For this reason, the relative displacement amount detection device described in the above publication does not use the propagation time of the distortion signal detected during the operation of the electromagnetic actuator in the calculation of the relative displacement amount, thereby reducing the relative displacement amount detection accuracy. Preventing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、電磁アクチ
ュエータの非作動時においては問題ないが、近頃のショ
ックアブソーバでは減衰力の切り換えを切り換え幅を小
さくして連続して行っているため、電磁アクチュエータ
の作動時の伝搬時間を全て採用しないことにすると、電
磁アクチュエータ作動中は相対変位量、つまり車高値が
ほとんど得られなくなるという問題があった。
However, there is no problem when the electromagnetic actuator is not operated. However, in recent shock absorbers, the switching of the damping force is continuously performed with a small switching width. If all the propagation times during operation are not used, there is a problem that the relative displacement amount, that is, the vehicle height value can hardly be obtained during the operation of the electromagnetic actuator.

【0009】更には路面凍結防止用のロードヒーティン
グの電流による磁界や本体部品の磁化による磁界によっ
ても歪み信号の伝搬時間が影響を受ける。本発明は上記
の点に鑑みなされたもので、前記磁気情報が外部磁界の
影響を受けた場合においても、前記磁気情報からその影
響度合いを判断し、前記磁気情報の採否を制御すること
により、信頼性の高い相対変位量を求めることができる
相対変位量検出装置を提供することを目的とする。
Further, the propagation time of the distortion signal is also affected by a magnetic field due to a road heating current for preventing road surface freezing and a magnetic field due to the magnetization of the main body components. The present invention has been made in view of the above points, even when the magnetic information is affected by an external magnetic field, by judging the degree of the influence from the magnetic information, by controlling the adoption of the magnetic information, An object of the present invention is to provide a relative displacement amount detection device that can obtain a highly reliable relative displacement amount.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、相対移動可能な第1部材と第2部材との相対位置の
変位に応じて伝搬時間が変化する磁気情報を検出する磁
気検出手段と、上記磁気検出手段で検出された磁気情報
の伝搬時間を検出する伝搬時間検出手段と、上記伝搬時
間から上記第1部材と第2部材との相対変位量を算出す
る相対変位検出手段とを有する相対変位量検出装置にお
いて、前記磁気情報の波形が所定のレベル範囲にある
間を検出し、この検出時間が所定時間範囲外である場合
に異常と判定し、異常と判定したとき上記伝搬時間が相
対変位量の算出に採用されるのを禁止する判定手段を有
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic detection apparatus for detecting magnetic information whose propagation time changes in accordance with a displacement of a relative position between a first member and a second member which are relatively movable. Means, a propagation time detecting means for detecting a propagation time of the magnetic information detected by the magnetic detecting means, and a relative displacement detecting means for calculating a relative displacement between the first member and the second member from the propagation time. in the relative displacement amount detecting apparatus having, when the waveform of the magnetic information is within a predetermined level range
If the detection time is out of the predetermined time range
And a determination unit for prohibiting the propagation time from being employed in the calculation of the relative displacement when the determination is made that there is an abnormality.

【0011】このため、ショックアブソーバの電磁アク
チュエータの作動時であっても、電磁アクチュエータの
発生磁界等の影響を受けずに正常である磁気情報の伝搬
時間から信頼性の高い相対変位量を算出でき、信頼性の
高い磁気情報を積極的に利用できる。
Therefore, even when the electromagnetic actuator of the shock absorber is operating, a reliable relative displacement can be calculated from the normal propagation time of magnetic information without being affected by the magnetic field generated by the electromagnetic actuator. Active use of highly reliable magnetic information.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
相対変位検出装置の全体構成図を示す。同図において磁
歪線10は、周囲の磁界強度に応じて歪みを生ずる磁歪
材料で構成された線状部材である。第1部材としての磁
歪線10には、その軸方向に移動可能に、第2部材とし
ての環状の永久磁石12が嵌挿されている。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a relative displacement detecting device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a magnetostrictive wire 10 is a linear member made of a magnetostrictive material that generates a strain in accordance with the intensity of a surrounding magnetic field. An annular permanent magnet 12 as a second member is inserted into the magnetostrictive wire 10 as a first member so as to be movable in the axial direction.

【0015】また、磁歪線10の所定部位(以下、検出
部と言う)10aには磁気検出手段としての環状のコイ
ル26が嵌挿固定されている。磁歪線10の永久磁石1
2とは反対側の検出部10aに隣接する位置(以下、固
定部と言う)10bには固定部材11が嵌挿固定されて
いる。この固定部材11は磁歪線10上の歪の伝搬を反
射させる働きをするものである。
An annular coil 26 as a magnetic detecting means is fitted and fixed to a predetermined portion (hereinafter referred to as a detecting portion) 10a of the magnetostrictive wire 10. Permanent magnet 1 of magnetostrictive wire 10
A fixing member 11 is fitted and fixed at a position (hereinafter, referred to as a fixing portion) 10b adjacent to the detecting portion 10a on the opposite side to the position 2. The fixing member 11 functions to reflect the propagation of strain on the magnetostrictive wire 10.

【0016】また、磁歪線10は、その一端が接地され
ていると共に、他端がパルス発生回路14に接続されて
いる。パルス発生回路14は、磁歪線10、及び受信回
路16に、それぞれ所定のパルス信号を同一のタイミン
グで供給する回路である。受信回路16は、パルス発生
回路14から供給されるパルス信号、及び後述の如く磁
歪線10の検出部10aにおいて検出コイル26で検出
した歪み信号を受信して波形整形すると共に、伝搬時間
検出回路18及び判定回路19に供給する回路である。
The magnetostrictive wire 10 has one end grounded and the other end connected to the pulse generating circuit 14. The pulse generation circuit 14 is a circuit that supplies a predetermined pulse signal to the magnetostrictive line 10 and the reception circuit 16 at the same timing. The reception circuit 16 receives the pulse signal supplied from the pulse generation circuit 14 and the distortion signal detected by the detection coil 26 in the detection unit 10a of the magnetostriction wire 10 as described later, shapes the waveform, and shapes the waveform. And a circuit to be supplied to the determination circuit 19.

【0017】伝搬時間検出手段である伝搬時間検出回路
18は、受信回路16がパルス発生回路14から発せら
れるパルス信号を受信した後、磁歪線10の検出部10
aから供給される歪み信号を受信するまでに要する時間
(以下、伝搬時間と称す)を検出し、後述の判定回路1
9より禁止信号が供給されていないとき、伝搬時間を変
位検出回路20に出力する回路である。
The propagation time detecting circuit 18 serving as a propagation time detecting means receives the pulse signal generated by the pulse generating circuit 14 by the receiving circuit 16 and then detects the magnetostrictive line 10 by the detecting section 10.
a (hereinafter referred to as “propagation time”) required to receive the distortion signal supplied from “a”.
9 is a circuit that outputs the propagation time to the displacement detection circuit 20 when the prohibition signal is not supplied from 9.

【0018】判定手段である判定回路19は、歪み信号
がショックアブソーバの電磁アクチュエータ等が発生す
る磁界の影響を受けて変形しているかどうかを判定し、
変形している場合には禁止信号を上記伝搬時間検出回路
18に供給する。そして、相対変位検出手段である変位
検出回路20は、伝搬時間検出回路18において検出さ
れた伝搬時間に基づいて、磁歪線10上に設定した検出
部10aと、永久磁石12が存在する位置との距離Lを
検出し、そのLに基づいて永久磁石12の変位を検出す
る回路である。
A determination circuit 19, which is a determination means, determines whether the distortion signal is deformed under the influence of a magnetic field generated by an electromagnetic actuator or the like of the shock absorber.
If it is deformed, a prohibition signal is supplied to the propagation time detection circuit 18. Then, based on the propagation time detected by the propagation time detection circuit 18, the displacement detection circuit 20, which is a relative displacement detection unit, detects the position of the detection unit 10 a set on the magnetostrictive line 10 and the position where the permanent magnet 12 exists. This circuit detects the distance L and detects the displacement of the permanent magnet 12 based on the distance L.

【0019】ところで、上述したように、磁歪線10は
外部磁界の影響を受けて歪みを生ずる部材である。これ
に対して、磁歪線10には、当初から永久磁石12が発
する磁界が軸方向に作用していると共に、パルス発生回
路14からパルス信号が供給された際には、そのパルス
信号の流通に伴って磁歪線10の円周方向にも磁界が作
用する。
By the way, as described above, the magnetostrictive wire 10 is a member that produces distortion under the influence of an external magnetic field. On the other hand, the magnetic field generated by the permanent magnet 12 acts on the magnetostrictive wire 10 in the axial direction from the beginning, and when a pulse signal is supplied from the pulse generation circuit 14, the pulse signal flows through the pulse signal. Accordingly, a magnetic field also acts in the circumferential direction of the magnetostrictive wire 10.

【0020】このため、パルス信号が永久磁石12の近
傍を流通する場合、磁歪線10の永久磁石12の近傍に
は、磁歪線10の円周方向に発生する磁界とその軸方向
に発生する磁界とが重畳して作用する。そして、その結
果、磁歪線10の当該部位には一時的な捩れ歪みが発生
する。
Therefore, when the pulse signal flows in the vicinity of the permanent magnet 12, the magnetic field generated in the circumferential direction of the magnetostrictive wire 10 and the magnetic field generated in the axial direction of the magnetostrictive wire 10 Work in superposition. Then, as a result, a temporary torsional strain is generated at the relevant portion of the magnetostrictive wire 10.

【0021】この捩れ歪みは、磁歪線10の永久磁石1
2近傍に瞬間的に発生し、超音波振動状の信号、すなわ
ち上述した歪み信号を発生させる。そして、この歪み信
号は、磁歪線10の特性に応じた伝搬速度でその両端に
向かって進行し、以後上記の如く受信回路16によって
受信される。
This torsional distortion is caused by the permanent magnet 1 of the magnetostrictive wire 10.
The signal is instantaneously generated in the vicinity of 2 and generates an ultrasonic vibration-like signal, that is, the above-described distortion signal. Then, this distortion signal travels toward both ends thereof at a propagation speed according to the characteristics of the magnetostrictive wire 10, and is thereafter received by the receiving circuit 16 as described above.

【0022】ここで、図2(A)に示す磁歪線10上に
おける永久磁石12の磁界分布は同図(B)に示す如き
形状となる。図1において固定部材11を設けない状態
でパルス発生回路14から磁歪線10にパルス信号を供
給したとき、受信回路16で受信される信号波形は図3
(A)に示す如くなる。図3(A)において、パルス信
号の磁歪線10への供給と同時にパルス信号21が受信
され、その後所定時間経過後に歪み信号22が受信され
る。歪み信号22を拡大したものを同図(B)に示す
が、歪み信号22は図2(B)に示す磁界分布と相似し
た波形であり、正極性のピークを持つ信号である。
Here, the magnetic field distribution of the permanent magnet 12 on the magnetostrictive wire 10 shown in FIG. 2A has a shape as shown in FIG. When a pulse signal is supplied from the pulse generating circuit 14 to the magnetostrictive wire 10 in a state where the fixing member 11 is not provided in FIG. 1, the signal waveform received by the receiving circuit 16 is as shown in FIG.
(A). In FIG. 3A, the pulse signal 21 is received at the same time as the supply of the pulse signal to the magnetostrictive wire 10, and the distortion signal 22 is received after a lapse of a predetermined time. FIG. 2B shows an enlarged view of the distortion signal 22. The distortion signal 22 has a waveform similar to the magnetic field distribution shown in FIG. 2B and has a positive polarity peak.

【0023】これに対して、固定部材11を設けた状態
で、パルス発生回路14から磁歪線10にパルス信号を
供給したとき、受信回路16で受信される信号波形は図
4(A)に示す如くなる。図中、パルス信号の磁歪線1
0への供給と同時にパルス信号23が受信され、その所
定時間後に歪み信号24が受信される。磁気情報として
の歪み信号24は歪みが永久磁石12位置から検出部1
0a位置まで伝搬したときに検出される正極性のピーク
24aと、この歪みが固定部10bで反射され、永久磁
石12側に伝搬して検出部10aにおいて検出される負
極性のピーク24bが合成されたものである。
On the other hand, when a pulse signal is supplied from the pulse generation circuit 14 to the magnetostrictive wire 10 with the fixing member 11 provided, the signal waveform received by the reception circuit 16 is shown in FIG. Like that. In the figure, magnetostriction line 1 of the pulse signal
The pulse signal 23 is received at the same time as the supply to 0, and the distortion signal 24 is received a predetermined time after that. As for the distortion signal 24 as magnetic information, the distortion is detected from the position of the permanent magnet 12 to the detection unit 1.
The positive peak 24a detected when propagating to the position 0a and the distortion are reflected by the fixed portion 10b, propagated to the permanent magnet 12 side, and the negative peak 24b detected at the detecting portion 10a are synthesized. It is a thing.

【0024】固定部材11を設けた場合の図3に示す受
信信号波形では、歪み信号24の正極性のピーク24a
と負極性のピーク24bとの中点24cの発生時期はピ
ーク24a,24bのレベルが変化した場合においても
変化することはなく、略一定の位置に検出される。
In the received signal waveform shown in FIG. 3 when the fixing member 11 is provided, the positive peak 24a of the distortion signal 24 is shown.
The generation timing of the midpoint 24c between the peak 24b and the negative polarity peak 24b does not change even when the levels of the peaks 24a and 24b change, and is detected at a substantially constant position.

【0025】ショックアブソーバの電磁アクチュエータ
の非作動時には図4(A)に示す如く歪み信号24の波
形が変形することはないが、上記電磁アクチュエータの
作動時には、例えば同図(B)に示す如く歪み信号24
の正極性のピーク24aが電磁アクチュエータの発生す
る磁界の影響を受けて変形する場合がある。図4(A)
に示すような歪み信号24の変形のない正常時に受信信
号を閾値Vthと比較して得られる磁歪伝搬時間Δt1
対して、同図(B)に示すような歪み信号24が変形し
た異常時に得られる磁歪伝搬時間Δt2 は長くなり、正
確な磁歪伝搬時間を計測できない。
When the electromagnetic actuator of the shock absorber is not operated, the waveform of the distortion signal 24 is not deformed as shown in FIG. 4A, but when the electromagnetic actuator is operated, for example, as shown in FIG. Signal 24
May be deformed under the influence of the magnetic field generated by the electromagnetic actuator. FIG. 4 (A)
Relative obtained a received signal to a normal state without deformation of the distortion signal 24 is compared with the threshold value V th magnetostrictive propagation time Delta] t 1 as shown in, the abnormal distortion signal 24, as shown in (B) is deformed The sometimes obtained magnetostriction propagation time Δt 2 becomes long, and an accurate magnetostriction propagation time cannot be measured.

【0026】上記の中点24cは伝搬した歪みが固定部
10bで反射された時点に相当する。パルス信号23が
検出されてから歪み信号24の中点24cが検出される
までの時間は永久磁石12位置で発生した歪み信号が磁
歪線10を伝搬して固定部10bに達する伝搬時間tで
ある。
The middle point 24c corresponds to the point in time when the propagated distortion is reflected by the fixed portion 10b. The time from when the pulse signal 23 is detected to when the midpoint 24c of the distortion signal 24 is detected is a propagation time t at which the distortion signal generated at the position of the permanent magnet 12 propagates through the magnetostrictive wire 10 and reaches the fixed part 10b. .

【0027】磁歪線10を歪み信号が伝搬する速度は磁
歪線10の物性に応じて一義的に決定される速度であ
る。従って伝搬速度をVとすれば永久磁石12と固定部
10bとの距離Lを、L=t・Vで求めることができ
る。図5は受信回路16の回路図を示す。同図におい
て、コイル26は、検出部10aの周囲において磁歪線
10に生ずる磁束変化を検出するピックアップコイルで
ある。コイル26には、LCR並列共振回路を構成すべ
くコンデンサ28、及び抵抗30が並列接続されてい
る。また、このLCR並列共振回路には、アンプ32が
接続されている。
The speed at which the distortion signal propagates through the magnetostrictive wire 10 is a speed uniquely determined according to the physical properties of the magnetostrictive wire 10. Therefore, assuming that the propagation speed is V, the distance L between the permanent magnet 12 and the fixed portion 10b can be obtained by L = t · V. FIG. 5 shows a circuit diagram of the receiving circuit 16. In the figure, a coil 26 is a pickup coil that detects a change in magnetic flux generated in the magnetostrictive wire 10 around the detection unit 10a. A capacitor 28 and a resistor 30 are connected in parallel to the coil 26 to form an LCR parallel resonance circuit. An amplifier 32 is connected to the LCR parallel resonance circuit.

【0028】ここで、LCR並列共振回路の共振周波数
は、パルス信号が磁歪線の検出部10a近傍を流通する
際、及び歪み信号が検出部10aに到達した際にコイル
26で検出される磁束変化の周波数に設定されている。
従って、アンプ32には、その周波数の磁束変化に起因
する信号のみが供給されることになる。
Here, the resonance frequency of the LCR parallel resonance circuit is determined by the change in magnetic flux detected by the coil 26 when the pulse signal circulates in the vicinity of the magnetostrictive wire detecting section 10a and when the distortion signal reaches the detecting section 10a. Frequency is set.
Therefore, the amplifier 32 is supplied with only a signal caused by a change in magnetic flux at that frequency.

【0029】アンプ32の出力端子は、コンパレータ3
4の正極端子、及びコンパレータ36の負極端子に接続
されている。すなわち、図6(C)は、LCR共振回路
が上記図3に示す受信信号VINを受信した際にアンプ3
2の出力する信号波形を示したものであるが、コンパレ
ータ34,36には、図6(C)に示す如く、パルス信
号23と歪み信号24とを増幅してなる信号が供給され
ることになる。尚、以下の説明においては、簡単のため
これら増幅後の信号も、単にパルス信号23、又は歪み
信号24と称することにする。
The output terminal of the amplifier 32 is connected to the comparator 3
4 and the negative terminal of the comparator 36. That is, FIG. 6 (C) shows that when the LCR resonance circuit receives the reception signal V IN shown in FIG.
2 shows the signal waveform output from the comparator 2, and the comparators 34 and 36 are supplied with a signal obtained by amplifying the pulse signal 23 and the distortion signal 24 as shown in FIG. Become. In the following description, these amplified signals are also simply referred to as pulse signals 23 or distortion signals 24 for simplicity.

【0030】コンパレータ34の負極端子には、抵抗3
8を用いて形成した所定電圧がしきい値THB として供
給されている。このしきい値THB は、図6(C)に示
す如く、歪み信号24の正極性のピーク値24aより低
い値に設定されている。また、コンパレータ34の出力
端子は、プルアップ抵抗40を介して電源電圧に接続さ
れている。従って、コンパレータ34出力は、図6
(D)に示す如く、パルス信号22及び正極性のピーク
24aが現れた場合にローレベルからハイレベルとなる
信号が現れることになる。
The negative terminal of the comparator 34 has a resistor 3
Predetermined voltage formed using the 8 is supplied as the threshold TH B. This threshold value TH B is set to a value lower than the positive peak value 24a of the distortion signal 24, as shown in FIG. The output terminal of the comparator 34 is connected to a power supply voltage via a pull-up resistor 40. Therefore, the output of the comparator 34 is as shown in FIG.
As shown in (D), when the pulse signal 22 and the positive peak 24a appear, a signal that changes from a low level to a high level appears.

【0031】一方、コンパレータ36の正極端子には、
抵抗42を用いて、図6(C)に示す如く、歪み信号2
4の負極性のピーク値24bより高い値に設定した電圧
が、しきい値THC として供給されている。そして、コ
ンパレータ36の出力端子は、プルアップ抵抗40を介
して電源電圧に接続されている。
On the other hand, the positive terminal of the comparator 36
As shown in FIG. 6C, the distortion signal 2
The voltage set to a value higher than the negative peak value 24b of No. 4 is supplied as the threshold value TH C. The output terminal of the comparator 36 is connected to a power supply voltage via a pull-up resistor 40.

【0032】従って、コンパレータ36出力は、図6
(F)に示す如く、パルス信号22の立上りが現れた場
合、及び歪み信号24の負極性のピークが現れた場合に
ローレベルからハイレベルに反転する信号が現れる。上
記コンパレータ34,36夫々の出力端子は、それぞれ
コンデンサ46、48を介してインバータ50、52の
入力端子に接続されている。また、コンデンサ46とイ
ンバータ50との中間部は、抵抗54、及びダイオード
56を介して電源電圧に接続されている。尚、ダイオー
ド56は、電源電圧側へ向かう流れのみを許容する向き
で配設されている。
Accordingly, the output of the comparator 36 is as shown in FIG.
As shown in (F), when the rising edge of the pulse signal 22 appears and when the negative peak of the distortion signal 24 appears, a signal that changes from low level to high level appears. Output terminals of the comparators 34 and 36 are connected to input terminals of inverters 50 and 52 via capacitors 46 and 48, respectively. An intermediate portion between the capacitor 46 and the inverter 50 is connected to a power supply voltage via a resistor 54 and a diode 56. Note that the diode 56 is arranged in a direction that allows only a flow toward the power supply voltage side.

【0033】この場合、コンパレータ34出力がローレ
ベルで安定していれば、コンデンサ46が充電された状
態となり、抵抗54による電圧降下が生じないため、イ
ンバータ50の入力端子にはハイレベルの信号が供給さ
れた状態となる。また、上記の状態からコンパレータ3
4出力がハイレベルになると、コンデンサ46に充電さ
れていた電荷が、ダイード56を通って電源電圧側に放
電される。この場合、抵抗54にはほぼ電流が流通しな
いため、インバータ50の入力端子には、やはり電源電
圧が印加された状態となる。
In this case, if the output of the comparator 34 is stable at a low level, the capacitor 46 is charged and a voltage drop due to the resistor 54 does not occur, so that a high-level signal is input to the input terminal of the inverter 50. It will be in the supplied state. In addition, the comparator 3
When the four outputs go to the high level, the electric charge charged in the capacitor 46 is discharged to the power supply voltage side through the diode 56. In this case, almost no current flows through the resistor 54, so that the power supply voltage is still applied to the input terminal of the inverter 50.

【0034】このようにしてコンデンサ46が放電状態
となった後、再度コンパレータ34出力がローレベルと
なると、コンデンサ46の充電が完了するまで、抵抗5
4には電流が流通する。このため、インバータ50の入
力端子には、コンデンサ46の充電が完了するまでの
間、抵抗54を流通する電流値に応じて降下した電圧が
供給されることになる。
When the output of the comparator 34 goes low again after the capacitor 46 has been discharged in this way, the resistance 5 is maintained until the charging of the capacitor 46 is completed.
Electric current flows through 4. For this reason, the input terminal of the inverter 50 is supplied with a voltage dropped according to the value of the current flowing through the resistor 54 until the charging of the capacitor 46 is completed.

【0035】すなわち、インバータ50の入力端子に
は、C端子がハイレベルからローレベルに反転した後、
所定期間だけ過渡的に電圧が降下する信号が供給される
ことになる。従って、インパータ50の出力端子には、
図6(E)に示す如く、コンパレータ34出力の立下り
エッジを捕らえて一時的にハイレベルとなる信号が現れ
る。
That is, after the C terminal is inverted from the high level to the low level at the input terminal of the inverter 50,
A signal whose voltage drops transiently for a predetermined period is supplied. Therefore, the output terminal of the
As shown in FIG. 6 (E), a signal which temporarily becomes high level by capturing the falling edge of the output of the comparator 34 appears.

【0036】また、コンデンサ48とインバータ52と
の中間部は、抵抗58、及びダイオード60を介して接
地されている。尚、ダイオード60は、接地側からコン
デンサ48とインバータ52との中間部へ向かう流れの
みを許容する向きに配設されている。
An intermediate portion between the capacitor 48 and the inverter 52 is grounded via a resistor 58 and a diode 60. Note that the diode 60 is arranged in a direction that allows only a flow from the ground side to the intermediate portion between the capacitor 48 and the inverter 52.

【0037】従って、コンパレータ36出力がローレベ
ルで安定していれば、コンデンサ48の両端に電位差が
生じず、コンデンサ48は放電状態となる。そして、そ
の状態からコンパレータ36出力がハイレベルになる
と、コンデンサ48への充電が開始される。
Therefore, if the output of the comparator 36 is stable at a low level, no potential difference occurs between both ends of the capacitor 48, and the capacitor 48 is discharged. When the output of the comparator 36 becomes high level from this state, charging of the capacitor 48 is started.

【0038】この際、ダイオード60は、充電に伴う電
荷の流れを阻止すべく機能するため、充電電流は全て抵
抗58を流れる。このため、インバータ52の入力端子
の電圧は、コンデンサ48の充電が完了するまでの間一
時的にハイレベルに上昇する。
At this time, the diode 60 functions so as to prevent the flow of electric charge caused by charging, so that all the charging current flows through the resistor 58. Therefore, the voltage of the input terminal of the inverter 52 temporarily rises to a high level until the charging of the capacitor 48 is completed.

【0039】このようにしてコンデンサ48の充電が完
了した後、再度コンパレータ36出力がローレベルとな
ると、コンデンサ48の放電が開始される。この場合、
接地側からコンデンサ48に向けて電流が流通すること
になるが、その電流は主にダイオード60を流通する。
このため、抵抗58の両端に電位差が生ずることはな
く、インバータ52の入力端子には、やはり接地レベル
の電圧が供給されることになる。
After the charging of the capacitor 48 is completed, when the output of the comparator 36 becomes low again, the discharging of the capacitor 48 is started. in this case,
A current flows from the ground side to the capacitor 48, and the current mainly flows through the diode 60.
Therefore, there is no potential difference between both ends of the resistor 58, and the input terminal of the inverter 52 is also supplied with the ground level voltage.

【0040】このように、インバータ52の入力端子に
は、コンパレータ36出力がローレベルからハイレベル
に反転した後、所定期間だけ過渡的にハイレベルの信号
が供給される。従って、インパータ52の出力端子に
は、図6(G)に示す如く、コンパレータ36出力の立
上りエッジを捕らえて一時的にハイレベルとなる信号が
現れる。
As described above, a high level signal is transiently supplied to the input terminal of the inverter 52 for a predetermined period after the output of the comparator 36 is inverted from the low level to the high level. Accordingly, at the output terminal of the impeller 52, a signal which temporarily captures the rising edge of the output of the comparator 36 and becomes high temporarily appears as shown in FIG. 6 (G).

【0041】ところで、端子61にパルス発生回路14
から供給される図6(A)に示すパルス信号は単安定マ
ルチバイブレータ(モノマルチ)63によって図6
(B)に示す如く所定パルス幅の負極性パルスとされ
て、SRフリップフロップ62,64夫々のセット端子
に供給される。
The pulse generating circuit 14 is connected to the terminal 61.
The pulse signal shown in FIG. 6A supplied from the monostable multivibrator (monomulti) 63 shown in FIG.
As shown in (B), a negative pulse having a predetermined pulse width is supplied to the set terminals of the SR flip-flops 62 and 64.

【0042】ここで、フリップフロップ62、64は、
セット端子に立上りエッジが検出されると、出力Qをロ
ーレベルからハイレベルに反転させると共に、セット端
子がローレベルである場合にリセット端子に立上りエッ
ジが検出されると、出力Qをハイレベルからローレベル
に反転させる機能を有している。
Here, the flip-flops 62 and 64 are
When a rising edge is detected at the set terminal, the output Q is inverted from low level to high level, and when a rising edge is detected at the reset terminal when the set terminal is low level, the output Q is changed from high level. It has the function of inverting to low level.

【0043】従って、フリップフロップ62の出力端子
には、図6(H)に示す如く、パルス信号22の立上り
から所定期間後にローレベルからハイレベルに反転し、
その後歪み信号24の正極性ピーク24aがしきい値T
B を下回るまでハイレベルを維持する信号が現れるこ
とになる。
Therefore, the output terminal of the flip-flop 62 is inverted from low level to high level after a predetermined period from the rise of the pulse signal 22, as shown in FIG.
Thereafter, the positive polarity peak 24a of the distortion signal 24 becomes the threshold T
So that the signal maintains the high level appears to below H B.

【0044】また、フリップフロップ64の出力端子に
は、図6(I)に示す如く、パルス信号22の立上りか
ら所定期間後にローレベルからハイレベルに反転し、そ
の後歪み信号24の負極性ピーク24bがしきい値TH
C (THC =−THB )を下回るまでハイレベルを維持
する信号が現れることになる。
As shown in FIG. 6I, the output terminal of the flip-flop 64 inverts from a low level to a high level after a predetermined period from the rise of the pulse signal 22, and thereafter, the negative peak 24b of the distortion signal 24. Is the threshold TH
So that the signal maintains the high level appears to below C (TH C = -TH B) .

【0045】従って、モノマルチ63のパルス幅は一定
であるため、以後、例えばフリップフロップ62の出力
Qに現れるパルス信号がハイレベルを維持した時間と、
フリップフロップ64の出力Qに現れるパルス信号がハ
イレベルを維持した時間との平均を求めれば、ほぼ正確
に、パルス信号23が立ち上がった後、歪み信号24の
中点24cが検出されるまでの時間を求めることができ
る。
Accordingly, since the pulse width of the mono-multi 63 is constant, the time during which the pulse signal appearing at the output Q of the flip-flop 62 maintains the high level,
If the average with the time during which the pulse signal appearing at the output Q of the flip-flop 64 maintains the high level is obtained, the time from when the pulse signal 23 rises to when the midpoint 24c of the distortion signal 24 is detected is almost accurately obtained. Can be requested.

【0046】更に、図6(D)に示すコンパレータ34
出力はSRフリップフロップ66のセット端子に供給さ
れ、図6(F)に示すコンパレータ36出力はフリップ
フロップ66のリセット端子に供給される。このフリッ
プフロップ66はセット端子に立上りエッジが検出され
ると出力Qをローレベルからハイレベルに反転させ、セ
ット端子がローレベルの場合にリセット端子に立下りエ
ッジが検出されると出力Qをハイレベルからローレベル
に反転させる機能を有している。
Further, the comparator 34 shown in FIG.
The output is supplied to the set terminal of the SR flip-flop 66, and the output of the comparator 36 shown in FIG. The flip-flop 66 inverts the output Q from a low level to a high level when a rising edge is detected at the set terminal, and turns the output Q high when a falling edge is detected at the reset terminal when the set terminal is low. It has the function of inverting from level to low level.

【0047】従って、フリップフロップ66はコンパレ
ータ34出力が立上ったときハイレベルとなり、コンパ
レータ36出力が立下ったときローレベルとなる図6
(J)に示すパルス信号を生成して出力する。図1に戻
って説明するに受信回路16フリップフロップ62,6
4夫々の出力するパルス信号は伝搬時間検出回路18に
供給される。伝搬時間検出回路18はフリップフロップ
62の出力するパルス信号がハイレベルを維持した時間
と、フリップフロップ64の出力するパルス信号がハイ
レベルを維持した時間との平均を求め、これによりパル
ス信号23が立上った後、歪み信号24の中点24cが
検出されるまでの伝搬時間を求める。
Accordingly, the flip-flop 66 goes high when the output of the comparator 34 rises and goes low when the output of the comparator 36 falls.
A pulse signal shown in (J) is generated and output. Returning to FIG. 1, the receiving circuit 16 flip-flops 62, 6
The four output pulse signals are supplied to the propagation time detection circuit 18. The propagation time detection circuit 18 calculates the average of the time during which the pulse signal output from the flip-flop 62 maintains the high level and the time during which the pulse signal output from the flip-flop 64 maintains the high level. After rising, the propagation time until the midpoint 24c of the distortion signal 24 is detected is determined.

【0048】また、受信回路16のフリップフロップ6
6の出力するパルス信号は判定回路19に供給される。
判定回路20は図6(J)に示すパルス信号のパルス幅
τ1が次式を満足し所定時間範囲内であるかどうかを判
別する。 τ0 −α0 <τ1 <τ0 +α0 ここでτ0 は、正常時に歪み信号24がしきい値THB
に達してからしきい値THC を越えるまでの時間であ
り、α0 は微小値の余裕時間である。つまり、パルス幅
τ1 がτ0 ±α0 の範囲内にあれば歪み信号24に変形
がなく正常であるとみなし、パルス幅τ1 がτ0 ±α0
の範囲外であれば歪み信号24が電磁アクチュエータ等
の発生する外部磁界の影響を受けて変形し異常であると
みなしている。
The flip-flop 6 of the receiving circuit 16
The pulse signal output from 6 is supplied to the determination circuit 19.
The determination circuit 20 determines whether the pulse width τ 1 of the pulse signal shown in FIG. 6 (J) satisfies the following expression and is within a predetermined time range. τ 0 −α 010 + α 0 where τ 0 is that the distortion signal 24 is equal to the threshold value TH B during normal operation.
, And exceeds the threshold value TH C , and α 0 is a margin time for a minute value. That is, if the pulse width τ 1 is within the range of τ 0 ± α 0 , it is assumed that the distortion signal 24 is normal without deformation and the pulse width τ 1 is τ 0 ± α 0
If the distortion signal 24 is out of the range, the distortion signal 24 is deformed under the influence of the external magnetic field generated by the electromagnetic actuator or the like, and is regarded as abnormal.

【0049】判定回路19は上記の判定結果により、パ
ルス幅τ1 がτ0 ±αの範囲外であるときに禁止信号を
伝搬時間検出回路18に供給する。伝搬時間検出回路1
8は判定回路19より禁止信号が供給されてないときに
のみ、磁歪伝搬時間を変位検出回路20に供給し、禁止
信号を供給されると求めた伝搬時間の変位検出回路20
への供給を停止する。
Based on the above determination result, the determination circuit 19 supplies a prohibition signal to the propagation time detection circuit 18 when the pulse width τ 1 is outside the range of τ 0 ± α. Propagation time detection circuit 1
8 supplies the magnetostriction propagation time to the displacement detection circuit 20 only when the prohibition signal is not supplied from the determination circuit 19, and determines the propagation time displacement detection circuit 20 which is determined to be supplied with the prohibition signal.
Stop supply to.

【0050】これによって、変位検出回路20は歪み信
号22が外部磁界の影響を受けて変形している場合を除
外して供給される伝搬時間に基づいて、磁歪線10上に
設定した検出部10aと永久磁石12が存在する位置と
の距離Lを誤りなく検出する。
Thus, the displacement detecting circuit 20 detects the detecting section 10a set on the magnetostrictive line 10 based on the supplied propagation time except when the distortion signal 22 is deformed under the influence of the external magnetic field. The distance L between the position and the position where the permanent magnet 12 exists is detected without error.

【0051】このように、ショックアブソーバの電磁ア
クチュエータの非作動時はもちろん作動時であっても、
電磁アクチュエータの発生磁界等の影響を受けずに正常
である歪み信号の伝搬時間から信頼性の高い相対変位量
を算出でき、信頼性の高い磁気情報を積極的に利用でき
る。
As described above, even when the electromagnetic actuator of the shock absorber is inactive as well as in operation,
A highly reliable relative displacement can be calculated from the propagation time of a normal distortion signal without being affected by the magnetic field generated by the electromagnetic actuator, and highly reliable magnetic information can be positively used.

【0052】上記実施例では歪み信号24がしきい値T
B からTHC のレベル範囲にある時間をフリップフロ
ップ66の出力するパルス信号のパルス幅として現わ
し、このパルス幅τ1 が所定時間範囲τ0 ±α0 内にあ
るかどうかを判定することで、歪み信号24の波形が変
形しているか否か、つまり正常か異常かを簡単かつ正確
に判定している。ここで表わすしきい値THB ,THC
及び所定時間範囲τ0 ±α0 は、外部磁界の影響を受け
ない条件下において、予め求めた上、設定される値であ
り、検出精度の要求に応じて種々変更可能である。
In the above embodiment, the distortion signal 24 is
Current eagle as the pulse width of the output pulse signal of H B from TH C level range time in the flip-flop 66, the pulse width tau 1 to determine whether a predetermined time range tau 0 ± alpha within 0 Thus, whether or not the waveform of the distortion signal 24 is deformed, that is, whether the waveform is normal or abnormal, is simply and accurately determined. Threshold TH B, TH C representing here
And the predetermined time range τ 0 ± α 0 is the condition which is not influenced by the external magnetic field, after having determined beforehand, and a value set, Ru various changeable der upon request detection accuracy.

【0053】[0053]

【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
ショックアブソーバの電磁アクチュエータの作動時であ
っても、電磁アクチュエータの発生磁界等の影響を受け
ずに正常である磁気情報の伝搬時間から信頼性の高い相
対変位量を算出でき、信頼性の高い磁気情報を積極的に
利用できる。
As described above, the first aspect of the present invention provides
When the shock absorber electromagnetic actuator is
Is affected by the magnetic field generated by the electromagnetic actuator.
A reliable phase from the propagation time of magnetic information that is normal
Active displacement of magnetic information with high reliability
Available.

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のである変位検出装置の構成
概念図である。
FIG. 1 is a configuration conceptual diagram of a displacement detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】歪み信号を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a distortion signal.

【図3】歪み信号を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a distortion signal.

【図4】本発明の歪み信号を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a distortion signal according to the present invention.

【図5】本実施例の変位検出装置の一部の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of a part of the displacement detection device of the present embodiment.

【図6】本実施例の変位検出装置の動作を説明するため
のタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the displacement detection device of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 磁歪線 10a 検出部 10b 固定部 11 固定部材 12 永久磁石 14 パルス発生回路 16 受信回路 18 伝搬時間検出回路 19 判定回路 20 変位検出回路 26 コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetostrictive wire 10a Detecting part 10b Fixing part 11 Fixing member 12 Permanent magnet 14 Pulse generating circuit 16 Receiving circuit 18 Propagation time detecting circuit 19 Judgment circuit 20 Displacement detecting circuit 26 Coil

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 相対移動可能な第1部材と第2部材との
相対位置の変位に応じて伝搬時間が変化する磁気情報を
検出する磁気検出手段と、 上記磁気検出手段で検出された磁気情報の伝搬時間を検
出する伝搬時間検出手段と、 上記伝搬時間から上記第1部材と第2部材との相対変位
量を算出する相対変位検出手段とを有する相対変位量検
出装置において、 前記磁気情報の波形が所定のレベル範囲にある時間を検
出し、この検出時間が所定時間範囲外である場合に異常
判定し、異常と判定したとき上記伝搬時間が相対変位
量の算出に採用されるのを禁止する判定手段を有するこ
とを特徴とする相対変位量検出装置。
1. A magnetic detecting means for detecting magnetic information whose propagation time changes according to a displacement of a relative position between a first member and a second member which are relatively movable, and magnetic information detected by the magnetic detecting means. A relative displacement detector that includes a propagation time detector that detects a propagation time of the magnetic information, and a relative displacement detector that calculates a relative displacement between the first member and the second member from the propagation time. It detects the time waveform in a predetermined level range
Error when the detection time is out of the predetermined time range.
And judgment, relative displacement detecting device, characterized in that it comprises a determining means for the propagation time is prohibited from being employed in the calculation of the relative displacement amount when it is determined that abnormality.
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