JP5286566B2 - 静電容量型距離センサ及び静電容量センサを備えた車高測定装置 - Google Patents
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図1は、本発明の実施例1に係る静電容量型距離センサを説明するためのブロック図である。本実施例1の静電容量型距離センサは、被測定面Aとの間の静電容量Cdの変化量を検出する静電容量センサ1を備えたものである。静電容量センサ1は、被測定面(例えば、GND)Aとの間の静電容量を検知するためのセンサ部(電極)1aとシールド部1bとから構成され、このシールド部1bは、外部ノイズを除去する目的で、センサ部1aの周囲を取り囲むようにして配置されている溝部を介して設けられたもので、シールドドライブ回路2に接続されている。
本発明の実施例2である静電容量センサを備えた車高測定装置は、図1に示した静電容量型距離センサを車高測定に適用した実施例である。
Cd=εS/d
車高値(車高の中心値)が、例えば、150mmの場合、演算制御部11は、不揮発性メモリ12からそれに応じたデータ値を読み出し、オフセット調整回路7へ制御信号が出力される。オフセット調整回路7は、その制御信号に基づいて第2のCV変換器6のオフセット容量を設定する。
1a センサ部(電極)
1b シールド部
2 シールドドライブ回路
3 第1のCV変換器
4a,4b オフセットキャンセル部
5 差分増幅器
6 第2のCV変換器
7 オフセット調整回路
8 フィルタ回路
9a リミッタ
9b 可変増幅器
10 A/D変換器
11 演算制御部
11a プログラマブル補正回路
11b サンプリング時間/平均回数設定回路
12 不揮発性メモリ
13 温度センサ
14 D/A変換器
15 ECU I/F
31、61 演算増幅器
40 車高測定装置
41 静電容量型センサ
42 処理IC
43 ECU
44 ヘッドライト
45 車輪
46 自動車本体
Claims (17)
- 被測定面との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた静電容量型距離センサにおいて、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記被測定面からのオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器とを備え、
前記第1のCV変換器のゲインは、前記差分電圧に基づいて調整されることを特徴とする静電容量型距離センサ。 - 被測定面との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた静電容量型距離センサにおいて、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記被測定面からのオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器と、
前記差分増幅器からの差分電圧の所定範囲以外の電圧をクリップするリミッタと、該リミッタからのリミット信号を所望のゲインに基づいて増幅する可変増幅器と
を備えたことを特徴とする静電容量型距離センサ。 - 前記可変増幅器のゲインは、前記差分電圧に基づいて調整されることを特徴とする請求項2に記載の静電容量型距離センサ。
- 被測定面との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた静電容量型距離センサにおいて、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記被測定面からのオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器と、
予め決められた前記被測定面からのオフセット距離に応じた前記オフセット容量を設定するオフセット調整回路と
を備えたことを特徴とする静電容量型距離センサ。 - 前記オフセット調整回路は、前記差分電圧に基づいて、前記設定したオフセット容量を更に調整することを特徴とする請求項4に記載の静電容量型距離センサ。
- 前記可変増幅器で増幅された出力信号の値をリニア値に変換する演算制御部と、該演算制御部に接続され、予め決められた前記オフセット距離のデータを記憶するメモリとを備え、前記オフセット容量は、該メモリに記憶された前記オフセット距離のデータに基づいて設定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の静電容量型距離センサ。
- 環境温度変化を検出する温度センサを備え、該温度センサが前記演算制御部に接続され、前記オフセット調整回路のオフセット容量及び前記第1のCV変換器のゲイン並びに前記可変増幅器のゲインは、前記温度センサからの温度検出信号に基づいて調整されることを特徴とする請求項6に記載の静電容量型距離センサ。
- 車両の車高との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた車高測定装置において、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記車高長であるオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器とを備え、
前記第1のCV変換器のゲインは、前記差分電圧に基づいて調整されることを特徴とする車高測定装置。 - 車両の車高との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた車高測定装置において、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記車高長であるオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器と、
前記差分増幅器からの差分電圧の所定範囲以外の電圧をクリップするリミッタと、該リミッタからのリミット信号を所望のゲインに基づいて増幅する可変増幅器と
を備えたことを特徴とする車高測定装置。 - 前記可変増幅器のゲインは、前記差分電圧に基づいて調整されることを特徴とする請求項9に記載の車高測定装置。
- 車両の車高との間の静電容量の変化量を検出する静電容量センサを備えた車高測定装置において、
前記静電容量センサにより検出された静電容量の変化を検出電圧に変換する第1のCV変換器と、前記車高長であるオフセット距離に応じたオフセット容量を検出電圧に変換する第2のCV変換器と、前記第1のCV変換器と前記第2のCV変換器からの差分電圧を検出する差分増幅器と、
予め決められた前記被測定面からのオフセット距離に応じた前記オフセット容量を設定するオフセット調整回路と
を備えたことを特徴とする車高測定装置。 - 前記オフセット調整回路は、前記差分電圧に基づいて、前記設定したオフセット容量を更に調整することを特徴とする請求項11に記載の車高測定装置。
- 前記可変増幅器で増幅された出力信号の値をリニア値に変換する演算制御部と、該演算制御部に接続され、予め決められた前記オフセット距離のデータを記憶するメモリとを備え、前記オフセット容量は、該メモリに記憶されたデータに基づいて設定されることを特徴とする請求項9又は10に記載の車高測定装置。
- 環境温度変化を検出する温度センサを備え、該温度センサが前記演算制御部に接続され、前記オフセット容量及び前記第1のCV変換器のゲイン並びに前記可変増幅器のゲインは、前記温度センサからの温度検出信号に基づいて調整されることを特徴とする請求項13に記載の車高測定装置。
- 前記車両用のオートレベリング機能を有するヘッドライトの直下に前記静電容量センサを配置したことを特徴とする請求項8乃至14のいずれか1項に記載の車高測定装置。
- 前記演算制御部は、前記オートレベリング機能の制御用の電子制御ユニットに接続されていることを特徴とする請求項15に記載の車高測定装置。
- 請求項15又は16に記載の車高測定装置を備えたことを特徴とする自動車用のヘッドライトのオートレベリング装置。
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