JP7406362B2 - 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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Description

本発明は、移動体のポジションを検出するポジションセンサ及びポジション検出方法に関する。
自動二輪車では、運転者が主にスロットルグリップを回転させることで、アクセル開度を調整してアクセル操作を行う。そして、アクセル開度の検出は、スロットルグリップの回転角度を検出することで行われるが、近年では、スロットルグリップと共に回転する磁石から生じる磁束を磁気センサによって検出することで行われることが多々ある。
ここで、特許文献1には、アクセル開度を検出する装置の一例が開示されている。具体的に、特許文献1に開示の装置は、グリップスレーブと連動して回転する磁石と、この磁石の近傍に設けられた磁気センサと、を備えている。そして、装置は、磁束の向きを検出する2つの磁気センサを備えており、かかる2つの磁気センサの出力値に基づいてアクセル開度を求めている。
特開2014-104869号公報
一方で、上述したように磁気センサを用いてアクセル開度を検出する場合には、外部磁界の存在が問題となる。つまり、回転する磁石の磁界が外部磁界の影響を受け、アクセル開度を検出するための磁気センサが適切にスロットルグリップの回転角度を検出することができない、という問題が生じる。
かかる問題に対応すべく、上記特許文献1では、さらに磁束密度を検出する3つ目の磁気センサを設けている。そして、上述した磁束の向きを検出する2つの磁気センサと、磁束密度を検出する1つの磁気センサとの出力値に基づいて、外部磁界の影響を検出している。
しかしながら、上述した特許文献1の技術では、磁気センサを用いてスロットルグリップである回転体の回転角度を検出する構成において外部磁界の影響を検出するために、3つの磁気センサを搭載している。このため、部品点数の増加と構造の複雑化という問題が生じる。また、上述した問題は、スロットルグリップの回転角度を検出することに限らず、あらゆる回転体の回転角度を検出する場合や、さらにはあらゆる移動体の移動方向に沿ったポジションを検出する場合にも生じうる。
このため、本発明の目的は、上述した課題である、移動体のポジションを検出する場合において構造の複雑化と部品点数の増加を解決し、外部磁界の影響を検出することができるポジションセンサ及びポジション検出方法を提供することにある。
本発明の一形態であるポジションセンサは、
移動体と共に移動し、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束と、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束と、を生じるよう構成された磁石と、
前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとを検出する検出手段と、
を備え、
前記磁石は、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石にて構成されている。
また、本発明のポジション検出方法は、
移動体と共に移動し、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石から生じる、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束の向きと、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束の向きと、を検出する、
という構成をとる。
本発明は、以上のように構成されることにより、移動体のポジションを検出する場合において、簡易な構造にて実現でき、部品点数の増加という問題を解決し、外部磁界の影響を検出することができる。
本発明の第1の実施形態におけるポジションセンサを搭載したスロットル装置の構成の概略を示す図である。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁石と磁気センサとの配置の一例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサの構成を示すブロック図である。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束の向きを検出したときの検出値の一例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁気センサにて磁束の向きを検出した場合における外部磁界の影響の一例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁石と磁気センサとの配置の一例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁石と磁気センサとの配置の一例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサの動作を示すフローチャートである。 図1に開示したポジションセンサを構成する磁石の他の構成例を示す図である。 図1に開示したポジションセンサの他の構成を示すブロック図である。
<実施形態1>
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図10を参照して説明する。図1乃至図7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8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9乃至図10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。
[構成]
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に搭載され、スロットルグリップ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、外部磁界の影響を検出する機能も有する。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。また、本発明のポジションセンサは、回転体の回転位置を検出するために用いられることに限定されず、後述するように、移動体の移動位置を検出するために用いられてもよい。
図1は、本実施形態におけるスロットル装置の構成の概略を示している。スロットル装置は、自動二輪車のハンドルバー2に取り付けられる略円筒形状のスロットルグリップ1を備えている。スロットルグリップ1は、ハンドルバー2に対して、略円筒形状の長手方向に沿った中心軸を中心として、図1の矢印Y1に示すよう特定の回転方向に回転可能な回転体を構成している。例えば、スロットルグリップ1は、操作者が操作しない状態では、予め設定された回転位置で停止した状態であり、操作者が把持して特定の回転方向に回転操作した状態では、回転操作状況に応じた回転位置まで回転される。
そして、スロットル装置は、上記スロットルグリップ1の回転位置を検出するポジションセンサを搭載している。ポジションセンサは、図1に示すように、スロットルグリップ1と共に回転する磁石10と、磁石10から生じた磁束の向きを検出する第一センサ21及び第二センサ22を備えた基板20と、を備えている。なお、基板20は、ハンドルバー2側に固定的に装備されており、スロットルグリップ1とは異なり回転しない。以下、各構成について詳述する。
上記磁石10は、略円筒形状であり、図1に示すように、スロットルグリップ1の内部に当該スロットルグリップ1の回転軸と同軸に取り付けられる。このため、磁石10は、スロットルグリップ1の回転軸を中心とした回転に連動して、矢印Y2に示すように、スロットルグリップ1の回転角度と同一の回転角度で回転されることとなる。このとき、磁石10は、ハンドルバー2側に、スロットルグリップ1の回転軸と略直交する平面に沿った端面を有しており、かかる端面が回転軸を中心として回転することとなる。なお、磁石10の端面は、スロットルグリップ1の回転軸と直交する平面に沿って形成されることが望ましいが、当該端面は、第一センサ21及び第二センサ22が磁石10から生じた磁束の向きを検出可能な限り回転軸に直交する平面に対して所定の角度の範囲内で傾いて形成されてもよい。
ここで、磁石10の構造について、図2を参照してさらに説明する。図2は、磁石10のハンドルバー2側の端面を示している。この図に示すように、磁石10の端面は、4つの磁極が放射状に区分けされて形成されている。つまり、磁石10の端面は、放射状に4つに区分けされており、円周方向に順番にN極とS極とが交互に形成されている。このため、磁石10の端面では、相互に隣り合うN極とS極とが対となる磁極を形成しており、図2の矢印Y11~Y14に示すように、それぞれ対となる磁極においてN極からS極に向かう磁束が生じている。
そして、磁石10は、上述したように放射状に区分けされて磁極が形成されていることにより、対となる磁極にて生じる磁束の向きが、磁石10の端面の回転方向Tに沿った方向、あるいは、回転方向Tとは反対方向に沿った方向となる。例えば、図2の例では、矢印Y11で示される向きの磁束(第1の磁束)は回転方向Tの沿った方向に生じ、矢印Y12で示される向きの磁束(第2の磁束)は回転方向Tとは反対方向に沿った方向に生じることとなる。つまり、磁石10は、回転方向において、相互に反対に向かう磁束を生じさせるよう構成されていることとなる。
次に、ポジションセンサを構成する基板20の構成について詳述する。基板20は、磁石10にて相互に反対方向に沿った磁束の向きをそれぞれ検出するよう配置された第一センサ21及び第二センサ22(検出手段)を備えている。なお、第一センサ21と第二センサ22とは、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子、超電導量子干渉素子、にて構成される。但し、第一センサ21と第二センサ22とは、上述した素子で構成されることに限定されず、磁束の向きに応じた検出値を出力するよう構成されたいかなる磁気センサであってもよい。
具体的に、第一センサ21と第二センサ22とは、図1に示すように、磁極が形成された磁石10の端面に対向して配置されている。そして、図2の上図に示すように、第一センサ21は、矢印Y11で示す回転方向Tに沿った磁束の向きを検出するよう配置されており、第二センサ22は、矢印Y12で示す回転方向Tとは反対方向に沿った磁束の向きを検出するよう配置されている。
ここで、第一センサ21と第二センサ22との配置について、図2の下図を参照してさらに説明する。図2の下図は、磁石10の端面における矢印Y11と矢印Y12の向きの磁束をそれぞれ生じさせる対となる磁極を、同一直線状に配置したと仮定した場合を示している。つまり、図2の下図に示すように、1つのN極を挟んで、その両脇にS極が配置されている場合を示している。このような磁極の配置に対して、第一センサ21を、N極に対して回転方向T側に位置するS極上に配置し、第二センサ22を、N極上であって当該N極に対して回転方向Tとは反対側に位置するS極寄りに配置している。これにより、第一センサ21では、矢印Y11の向きの磁束を検出でき、第二センサ22では、矢印Y12の向きの磁束を検出できる。
次に、図3を参照して、基板20の他の構成について詳述する。基板20は、自動二輪車である車両側に搭載されたECU(Engine Control Unit:エンジンコントロールユニット)30に接続されており、電源の供給を受けている。そして、基板20は、上述したように第一センサ21及び第二センサ22を備えており、当該第一センサ21及び第二センサ22による検出値である電圧値をそれぞれ増幅する増幅器23,24を備えている。また、基板20は、ECU30と信号線を介して接続されており、第一センサ21及び第二センサ22にて検出し、増幅器23,24にて増幅した電圧値Va、Vbを、ECU30に入力可能なよう構成されている。
なお、各増幅器23,24は、磁石10の回転角度に応じて、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、の間の関係性が、予め設定された関係となるよう各検出値を増幅する。例えば、増幅器23,24は、それぞれが、図4の符号Va,Vbの実線に示すように、磁石10の回転角度の増加に伴い、同一の増加率にて電圧値が増加するよう増幅する構成となっている。つまり、各増幅器23,24は、磁石10の同一の回転角度においては、増幅後の各電圧値Va,Vbの差がほぼ一定となるよう検出値を増幅する。このため、各増幅器23,24は、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、その差の絶対値が、設定された閾値より小さい値をとるよう構成されている。
また、基板20は、電子回路にて構成された異常検知回路25(検知手段)を備えている。異常検知回路25は、第一センサ21及び第二センサ22による検出値である電圧値を用いて、外部磁界の影響を検知する機能を有する。具体的に、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間の関係性の変化を調べる。ここでは、電圧値Va,Vb間の関係性として、電圧値Va,Vbの差の絶対値が閾値より小さい値をとる、という関係性が設定されているため、異常検知回路25は、かかる関係性を満たすか否かを調べる。そして、異常検知回路25は、電圧値Va,Vbの差の絶対値が閾値より小さい値をとる、という関係性が満たされない場合には、外部磁界の影響があることを検知する。
ここで、異常検知回路25による外部磁界の影響の検知方法についてさらに説明する。まず、外部磁界がない状態においては、磁石10に生じる相互に反対方向の磁束の向きを第一センサ21及び第二センサ22にて検出したときの電圧値Va,Vbは、図4の実線及び破線に示すように、一定の差を有するよう構成されている。このとき、外部磁界が生じると、第一センサ21及び第二センサ22に対してそれぞれ同一方向の外部磁界が印加される。そして、第一センサ21及び第二センサ22は、相互に反対方向の向きの磁束を検出しているため、検出値である電圧値の変化がこれまでとは相互に逆となる。例えば、第一センサ21による電力値Vaは、図4の符号Va’に示すように、さらに傾きが大きくなるよう変化し、第二センサ22による電力値Vb’は、図4の符号Vb’に示すように、逆に傾きが小さくなるよう変化する。このため、外部磁界が印加されると、第一センサ21及び第二センサ22にて検出した電圧値Va,Vbの差の絶対値は大きくなり、予め設定された閾値以上となりうる。
そして、異常検知回路25は、外部磁界の影響の検知の有無に応じて、第一センサ21及び第二センサ22にて検出したときの電圧値Va,Vbの出力制御を行う。例えば、異常検知回路25は、外部磁界の影響を検知しない場合には、ECU30に対する電圧値Va,Vbの出力に関与しない。その結果、基板20からは、第一センサ21及び第二センサ22にて検出したときの電圧値Va,VbがECU30に対して出力され、ECU30によって電圧値に応じたスロットル開度に対応するスロットル制御が行われることとなる。一方で、異常検知回路25は、外部磁界の影響を検知した場合には、例えば、増幅器23,24に対して異常信号を出力する。これにより、増幅器23,24では、第一センサ21及び第二センサ22にて検出したときの電圧値Va,VbをLOWレベルに設定して、ECU30に対して出力する。これにより、ECU30では、スロットル制御が停止されるなど、異常検知時に設定された制御が実行されることとなる。なお、異常検知回路25は、外部磁界の影響を検知した場合には、ECU30や他の装置に対して、直接、異常信号を出力してもよく、異常を通知する他の処理を行ってもよい。
ここで、第一センサ21及び第二センサ22にて外部磁界を検出した時の様子について、さらに説明する。図5は、外部磁界の影響がある場合における第一センサ21及び第二センサ22にて検出する磁束の向きの一例を、それぞれ太線矢印にて示している。まず、図5の上図は、外部磁界の影響がない場合を示している。これに対して、図5の中図は、磁束の向きが回転方向Tに対して垂直方向、つまり、図において上から下に向かう外部磁界E1の影響がある場合を示している。この図に示すように、外部磁界E1により、第一センサ21による検出する磁束の向きは、太線矢印に示すように下向きの磁束が強くなり、検出している回転方向Tにプラスの影響を与えることとなる。つまり、第一センサ21は、点線で示すように、実際の位置よりも回転方向Tに位置するときの検出値を検出することとなる。一方で、外部磁界E1により、第二センサ22による検出する磁束の向きは、太線矢印に示すように上向きの磁束が弱くなり、回転方向Tにマイナスの影響を与えることとなる。つまり、第二センサ22は、点線で示すように、実際の位置よりも回転方向Tとは反対方向に位置するときの検出値を検出することとなる。このように、第一センサ21及び第二センサ22は、外部磁界E1の影響がある場合には、外部磁界の影響がない場合に対して、相互に反対方向に影響を受けて変化された磁束の向きを検出することとなる。
また、図5の下図は、磁束の向きが回転方向Tに対して反対方向である外部磁界E2の影響がある場合を示している。この図に示すように、外部磁界E2により、第一センサ21による検出する磁束の向きは、太線矢印に示すように回転方向Tへの磁束が弱くなり、回転方向Tにプラスの影響を与えることとなる。つまり、第一センサ21は、点線で示すように、実際の位置よりも回転方向Tに位置するときの検出値を検出することとなる。一方で、外部磁界E2により、第二センサ22による検出する磁束の向きは、太線矢印に示すように回転方向Tとは反対方向への磁束が強くなり、回転方向Tにマイナスの影響を与えることとなる。つまり、第二センサ22は、点線で示すように、実際の位置よりも回転方向Tとは反対方向に位置するときの検出値を検出することとなる。このように、第一センサ21及び第二センサ22は、外部磁界E2の影響がある場合には、外部磁界の影響がない場合に対して、相互に反対方向に影響を受けて変化された磁束の向きを検出することとなる。
なお、上述した図5の例では、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が180°である場合を例示したが、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度はいかなる角度であってもよい。但し、以下に説明するように、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が、90°から270°の間(90°より大きく、270°未満)であると望ましく、かかる角度となるよう磁石10の磁極に対して第一センサ21及び第二センサ22を配置するとよい。また、かかる角度の範囲内で、第一センサ21と第二センサ22とをそれぞれ異なる極(N極とS極)に対向させて配置するとなお望ましい。
具体的に、まず図6に、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が90°である場合を2つ示す。90°(1)の例では、2つのセンサ21,22が1つの極(N極)上に位置しているが、回転方向T(図の左右方向)の外部磁界に対しては、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれにくいと言える。また、90°(2)の例では、2つのセンサ21,22がそれぞれN極上とS極上に位置しているが、回転方向Tに対する垂直方向(図の上下方向)の外部磁界に対して、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれにくいと言える。なお、図示しないが、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が0°~90°の間であっても同様であると言える。
また、図6に、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が90~180°である場合を2つ示す。90~180°(1)の例では、2つのセンサ21,22が1つの極(N極)上に位置している。この場合、回転方向T(図の左右方向)の外部磁界に対しては、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれにくいと言える。一方で、90~180°(2)の例では、2つのセンサ21,22がそれぞれN極上とS極上に位置している。この場合、任意の方向の外部磁界に対して、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれやすいと言える。
次に、図7に、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が180°であり、2つのセンサ21,22がそれぞれN極とS極との境界上に位置している場合を示す。この場合、任意の方向の外部磁界に対して、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれやすいと言える。なお、2つのセンサ21,22がそれぞれN極上とS極上に位置している場合については、既に図5を参照して説明したように、任意の方向の外部磁界に対して第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれやすいと言える。
また、図7に、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が180~270°である場合を2つ示す。180~270°(1)の例では、2つのセンサ21,22がそれぞれN極上とS極上に位置している。この場合、任意の方向の外部磁界に対して、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれやすいと言える。一方で、180~270°(2)の例では、2つのセンサ21,22が1つの極(S極)上に位置している。この場合、回転方向T(図の左右方向)の外部磁界に対しては、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれにくいと言える。
また、図7に、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が270°である場合を示す。この例では、2つのセンサ21,22が1つの極(S極)上に位置している。この場合、回転方向T(図の左右方向)の外部磁界に対しては、第一センサ21及び第二センサ22による検出値の出力差が生まれにくいと言える。なお、図示しないが、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が270°であり、2つのセンサ21,22がそれぞれN極上とS極上に位置している場合も同様に、出力差が生まれにくいと言える。さらに、図示しないが、第一センサ21及び第二センサ22によって検出する磁束の向きの相互間の角度が270°~360°の間であっても、同様であると言える。
[動作]
次に、上述したポジションセンサの動作を、主に図8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)。
そして、異常検知回路25は、電圧値Va,Vb間の関係性の変化を調べる。具体的に、異常検知回路25は、電圧値Va,Vbの差の絶対値が閾値より小さい値をとる、という関係性を満たすか否かを調べる(ステップS2)。このとき、電圧値Va,Vbの差の絶対値が閾値より小さい値をとる場合(ステップS2でNo)、つまり、図4の正常時に示すようなグラフ変化の場合には、異常検知回路25は外部磁界の影響を検知しない。この場合、基板20からは、第一センサ21及び第二センサ22にて検出した検出値が増幅器23,24に増幅された電圧値Va,Vbが、ECU30に対して出力される。
続いて、ECU30では、車速や所定の車両信号など他のユニットから車両関連データが入力されるが(ステップS3)、これらのデータに基づいてアクセルポジションセンサ出力異常であるか否かを判断する(ステップS4)。そして、ECU30は、アクセルポジションセンサ出力異常ではないと判断すると(ステップS4でNo)、出力通常制御を行う(ステップS5)。例えば、ECU30は、出力正常制御として、基板20から出力された電圧値Va,Vbに応じたスロットル開度に対応するスロットル制御を行う。
一方で、異常検知回路25は、電圧値Va,Vbの差の絶対値が閾値以上である、というように予め設定された関係性を満たさない場合(ステップS2でYes)、つまり、図4の外磁接近時に示す符号Va’,Vb’のようなグラフ変化の場合には、外部磁界の影響を検知する。この場合、異常検知回路25は、例えば、増幅器23,24に対して異常信号を出力することで、当該増幅器23,24からECU30に異常信号が伝達され、ECU30は出力異常制御を行う(ステップS6)。例えば、ECU30は、スロットル制御を停止するなど、外部磁界の影響を検知した時に設定された出力異常制御を行う。
以上のように、本実施形態におけるスロットル装置では、スロットルグリップ1と共に回転する磁石10から生じる相互に反対方向の磁束の向きを2つの磁気センサで検出するよう構成しているため、かかる2つの磁気センサにて外部磁界の影響を有効に検出することができる。このため、構造の複雑化と部品点数の増加を抑制して、外部磁界の影響に適切に対応することができる。
[変形例]
ここで、上記では、磁石10の端面が放射状に4つに区分けされて磁極が形成されている場合を例示したが、磁石10は他の構成であってもよい。例えば、磁石10は、図9に示すように、端面が放射状に8つに区分けされて、回転方向Tに順番にN極とS極とが交互に形成されていてもよい。そして、かかる構成の磁石10の端面に対向して、上述したように回転方向Tにおいて相互に反対に向かう磁束を検出するよう、第一センサ21と第二センサ22とを配置するとよい。このとき、第一センサ21と第二センサ22とは、図9に示すように、必ずしも隣り合って配置された対となる磁極に対向して配置される必要はない。
なお、図9に示す磁石10の構成は一例であっても、必ずしも磁石10が放射状に区分けされていることに限定されず、いかなる構成であってもよい。例えば、上記では、磁石10の端面を放射状に区分けして複数の対となる磁極を形成しているが、物理的に分割された複数の磁石10を設けて、対となる磁極を少なくとも2対形成してもよい。また、磁石10は、必ずしも円柱形状の端面に対となる磁極を形成していることに限定されず、外周面に対となる磁極を形成してもよい。そして、かかる磁極に対向するよう、上述した第一センサ21及び第二センサ22からなる検出手段を配置してもよい。
なお、図3に示す増幅器23および24、異常検知回路25の機能は、図10の符号23’,24’,25’に示すように、ECU30に設ける構成としてもよい。
また、上記では、スロットルグリップ1といった回転体の回転角度を検出するポジションセンサにおいて外部磁界の影響を検知する構成を例示したが、回転方向の位置を検出するポジションセンサに限らず、あらゆる移動方向に移動する移動体の位置(ポジション)を検出するポジションセンサにも適用可能である。例えば、上述した図5に示す例では、回転方向を直線方向に置き換えて説明したが、かかる説明のように、直線方向に移動する移動体のポジションを検出する場合にも、その移動位置を検出すると共に、外部磁界の影響を検知することができる。
<付記>
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。
(付記1)
移動体と共に移動し、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束と、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束と、を生じるよう構成された磁石と、
前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとを検出する検出手段と、
を備え、
前記磁石は、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石にて構成されたポジションセンサ。
上記発明によると、対となる磁極が少なくとも2対形成され、相互に反対方向の向きの磁束を生じさせる磁石を設け、かかる相互に反対方向の磁束の向きをそれぞれ検出する検出手段を設けている。このように、検出手段は、移動方向における相互に反対方向の磁束の向きを検出するため、移動体の移動方向の位置を検出すると共に、所定の向きに生じうる外部磁界の影響を有効に検出することができる。その結果、構造の複雑化と部品点数の増加を抑制して、外部磁界の影響に適切に対応することができる。
(付記2)
付記1に記載のポジションセンサであって、
前記検出手段は、第1の対となる磁極によって生じる前記第1の磁束の向きを検出するよう配置された第1センサと、第2の対となる磁極によって生じる前記2の磁束の向きを検出するよう配置された第2センサと、により構成されている、
ポジションセンサ。
上記発明によると、検出手段を2つのセンサで構成しているため、簡易な構成で外部磁界を有効に検出することができる。その結果、構造の複雑化と部品点数の増加を抑制して、外部磁界の影響に適切に対応することができる。
(付記3)
付記1乃至2に記載のポジションセンサであって、
前記特定の移動方向は、前記移動体の特定の回転方向である、
ポジションセンサ。
(付記4)
付記3に記載のポジションセンサであって、
前記磁石は、前記移動体の前記特定の回転方向の回転軸と略直交する平面に沿った端面を有し、対となる磁極が少なくとも2対当該端面に形成されて構成されており、
前記検出手段は、前記端面に対向して配置されている、
ポジションセンサ。
(付記5)
付記4に記載のポジションセンサであって、
前記磁石は、前記端面に少なくとも4つの磁極が放射状に形成されている、
ポジションセンサ。
上記発明によると、移動体の回転方向の位置を検出すると共に、所定の向きに生じうる外部磁界の影響を有効に検出することができる。また、磁石の端面に2対以上の磁極を形成することで、1つの磁石にて回転方向における相互に反対方向の磁束の向きを生じさせることができる。その結果、構造の複雑化と部品点数の増加を抑制して、外部磁界の影響に適切に対応することができる。
(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、
前記検出手段は、検出する前記第1の磁束の方向と前記第2の磁束の方向との間の角度が、90度から270度の間となるよう配置されている、
ポジションセンサ。
上記発明によると、検出手段にて検出する2つの磁束の方向の間の角度が所定の角度となるよう、検出手段を配置している。これにより、より有効に所定の向きに生じうる外部磁界の影響を検出することができる。
(付記7)
付記1乃至6に記載のポジションセンサであって、
前記検出手段にて検出した前記第1の磁束の向きの検出値及び前記第2の磁束の向きの検出値に基づいて外部磁界の影響を検知する検知手段を備えた、
ポジションセンサ。
(付記8)
付記1乃至7に記載のポジションセンサであって、
前記検知手段は、前記第1の磁束の向きの検出値と前記第2の磁束の向きの検出値との間の予め設定された関係性が変化することに基づいて外部磁界の影響を検知する、
ポジションセンサ。
上記発明によると、検知手段にて検出した検出値から外部磁界の影響を自動的に検知することができ、かかる外部磁界の影響に適切に対応することができる。
(付記9)
付記1乃至8に記載のポジションセンサであって、
前記移動体は、車両のスロットルグリップである、
ポジションセンサ。
上記発明によると、車両のスロットルグリップの回転角度を検出することができると共に、所定の向きに生じうる外部磁界の影響を有効に検出することができる。
(付記10)
移動体と共に移動し、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石から生じる、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束の向きと、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束の向きと、を検出する、
ポジション検出方法。
(付記11)
付記10に記載のポジション検出方法であって、
検出した前記第1の磁束の向きの検出値及び前記第2の磁束の向きの検出値に基づいて外部磁界の影響を検知する、
ポジション検出方法。
上記発明によると、上述したポジションセンサと同様に、移動体の移動方向の位置を検出すると共に、所定の向きに生じうる外部磁界の影響を有効に検出することができる。その結果、部品点数の増加を抑制して、外部磁界の影響に適切に対応することができる。
以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
1 スロットルグリップ
2 ハンドルバー
10 磁石
20 基板
21 第一センサ
22 第二センサ
23,24 増幅器
25 異常検知回路
30 ECU

Claims (7)

  1. 移動体と共に移動し、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束と、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束と、を生じるよう構成された磁石と、
    前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとを検出する検出手段と、
    を備え、
    前記磁石は、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石にて構成されており、
    前記検出手段は、第1の対となる磁極によって生じる前記第1の磁束の向きを検出するよう配置された第1センサと、第2の対となる磁極によって生じる前記第2の磁束の向きを検出するよう配置された第2センサと、により構成されており、
    前記特定の移動方向は、前記移動体の特定の回転方向であり、
    さらに、前記磁石は、前記移動体の前記特定の回転方向の回転軸と略直交する平面に沿った端面を有し、対となる磁極が少なくとも2対当該端面に形成されて構成されており、
    前記検出手段は、前記端面に対向して配置されている、
    ポジションセンサ。
  2. 請求項に記載のポジションセンサであって、
    前記磁石は、前記端面に少なくとも4つの磁極が放射状に形成されている、
    ポジションセンサ。
  3. 移動体と共に移動し、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束と、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束と、を生じるよう構成された磁石と、
    前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとを検出する検出手段と、
    を備え、
    前記磁石は、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石にて構成されており、
    前記検出手段は、検出する前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとの間の角度が、90度から270度の間となるよう配置され、
    さらに、前記検出手段にて検出した前記第1の磁束の向きの検出値及び前記第2の磁束の向きの検出値に基づいて外部磁界の影響を検知する検知手段を備えた、
    ポジションセンサ。
  4. 請求項に記載のポジションセンサであって、
    前記検知手段は、前記第1の磁束の向きの検出値と前記第2の磁束の向きの検出値との間の予め設定された関係性が変化することに基づいて外部磁界の影響を検知する、
    ポジションセンサ。
  5. 請求項に記載のポジションセンサであって、
    前記移動体は、車両のスロットルグリップである、
    ポジションセンサ。
  6. 移動体と共に移動し、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石から生じる、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束の向きと、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束の向きと、を検出手段にて検出し、
    前記検出手段は、第1の対となる磁極によって生じる前記第1の磁束の向きを検出するよう配置された第1センサと、第2の対となる磁極によって生じる前記第2の磁束の向きを検出するよう配置された第2センサと、により構成されており、
    前記特定の移動方向は、前記移動体の特定の回転方向であり、
    前記磁石は、前記移動体の前記特定の回転方向の回転軸と略直交する平面に沿った端面を有し、対となる磁極が少なくとも2対当該端面に形成されて構成されており、
    さらに、前記検出手段は、前記端面に対向して配置されている、
    ポジション検出方法。
  7. 移動体と共に移動し、対となる磁極が少なくとも2対形成された少なくとも1つの磁石から生じる、前記移動体の特定の移動方向に沿った第1の磁束の向きと、前記移動体の前記特定の移動方向とは反対方向に沿った第2の磁束の向きと、を検出手段にて検出し、
    前記検出手段は、検出する前記第1の磁束の向きと前記第2の磁束の向きとの間の角度が、90度から270度の間となるよう配置されており、
    さらに、検出した前記第1の磁束の向きの検出値及び前記第2の磁束の向きの検出値に基づいて外部磁界の影響を検知する、
    ポジション検出方法。
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