JPH01102303A - 自動車用車高センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車用車高センサに関するものである。

従来の技術 車輪支持部材とその上方の車体部材間に油圧ラムよりな
る車高調整機構を設けると共に、該車輪支持部材の上下
動に連動して上下スライドする可動接点と車体部材に固
定された上下２個の固定接点とからなる車高検出スイッ
チの信号によって上記油圧ラムへの油の供給および排出
を行わせ、車高を一定に保つようにした自動車の車高調
整装置は既に開発され公開されている（例えば特公昭４
７−１３３２７号公報参照）。

又発光素子と受光素子とを対向させた所謂フォトカプラ
を用い、その間にシャッタを設け、該シャッタを車体部
材に対する車輪支持部材の上下方向変位に連動して移動
させるよう構成１し、光の透過、遮断から車体部材に対
する車輪支持部材の上下方向変位即ち車高を検出するよ
うにした光学式車高センサも既に開発されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように車輪支持部材の上下動に連動して上下スラ
イドする可動接点と車体部材に固定された上下２個の固
定接点とからなる所謂接触式の車高検出スイッチでは塵
、埃等の影響を受けやすく耐久性に問題があり、又その
ような問題を回避するために考えられたフォトカプラを
用いた光学式車高センサにあっては非接触式のため前記
の接触式のような耐久性上の問題はないにしてもフォト
カプラの数に相当する特定の位置しか検出できず連続的
に車高を計測することができないと言う問題を有する。

又、所定長さの受光面を有し該受光面に入射される入射
光位置を検出できる１次元位置検出素子の該入射先位こ
を、車輪支持部材の車体部材に対する上下方向変位に連
動して移動するスリット付きシャッタのスリットを透過
する光線によって変化させ、車高の変化を連続的に検出
し得るようにした車高センサにおいては、１次元位置検
出素子とスリット付きシャッタの相対的位置を決め難い
と言う問題を有する。

本発明はこれらの問題に対処することを目的とするもの
である。

問題点を解決するための手段 本発明は、所定長さの受光面を有し該受光面に入射され
る入射光位置を検出できる１次元位置検出素子と、該１
次元位置検出素子の所定長さの受光面の全面にわたりほ
ぼ平行な光線を照射できる光源と、上記光源と受光面と
の間に位置し光源からの光線のうち一部を透過させ菰ス
リットをもったスリット付きシャッタとから車高センサ
を構成すると共に、上記光源と１次元位置検出素子を組
合わせたものおよびスリット付きシャッタのうちいずれ
か一方を車体部材に固着し、他方を車輪支持部材の車体
部材に対する上下方向変位に連動して移動するように構
成した自動車用車高センサにおいて、上記スリット付き
シャッタを、発光素子と受光素子とを対向させて一体に
形成したフォトインタラプタの該発光素子と受光素子と
の間に位置させると共に、上記スリット付きシャッタに
、該スリット付きシャッタのスリットが１次元位置検出
素子の受光面の所定位置と対向位置しているときフォト
インタラプタの発光素子からの光線を透過させる参照穴
を設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 上記により、光源と１次元位置検出素子とを組合わせた
ものとスリット付きシャッタとの間の相対的位置の位置
決めを容易とすることができる。

実施例 以下本発明の実施例を電図を参照して説明する。

第１図および第２図は（イ）　、　（ａ）は本発明に用
いられる光学的位置センサの基本的な一構成例を示すも
ので、１は発光ダイオード素子ＬＥＤのような発光素子
１ａおよび該発光素子１ａから発せられる発散光線を平
行光線とするコリメータレンズｌｂとからなる光源、２
は角形のスリット付きシャッタ、３はシリコンフォトダ
イオードを応用した光の入射位置を検出する１次元位置
検出素子で、上記光源ｌから発せられスリット付きシャ
ッタ２の角形のスリット２ａを通過した平行光線が１次
元位置検出素子３に入射するよう構成されている。

上記１次元位置検出素子３は、入射光により発生した光
電流が該入射光位置と該１次元位置検出素子３の両端部
に設けられた電極までの距離に反比例して分割されるよ
う構成されているので、演算回路４を用いて各電極から
取り出される光電流１１＋Ｉ２の和と差を取ることによ
り上記入射光位置を求めることができる。

上記により、スリット付きシャッタ２が第２図（イ）に
示す位置から第２図（ｒｌ）に示す位置まで移動しそれ
につれて角、形のスリット２ａが１次元位置検出素子３
の中央を越えて下側に対向する位置に到達すると、該１
次元位置検出素子３への入射光位置の移動により両電極
から取り出される光電流１１および工２の大小関係は逆
転するが上記光電流ＩＩおよびＩ２の演算回路４による
演算により入射光位置の移動量即ち光源ｌおよび１次元
位置検出素子３の位置に対するスリット付きシャッタ２
の移動量を連続的に求めることができる。

上記において光源ｌと１次元位置検出素子３を組合わせ
たものを車体部材に取付け、スリット付きシャッタ２を
車輪支持部材の車体部材に対する上下方向変位に連動し
て移動するよう構成すれば車輪支持部材の車体部材に対
する上下方向変位即ち車高の変動を連続的に計測するこ
とができるが、真の車高値はスリット付きシャッタ２と
１次元位置検出素子３との間の相対的位置の取付誤差の
影響を直接受けるので、該真の車高値を正確に求めるに
は上記スリット付きシャッタ２と１次元位置検出素子３
の組付精度を向上させなければならないと言う問題を有
する。

そこで本発明は第３図（４）、（Ｅｌ）に示すように、
光源ｌと１次元位置検出素子３の受光面との間に位置し
該光源ｌからの光線のうち一部を透過させるスリット５
ａをもったスリット付きシャッタ５を、発光素子と受光
素子とを対向させて一体に形成したフォトインタラプタ
６の該発光素子と受光素子との間に位置させると共に、
上記スリット付きシャッタ５に、該スリット付きシャッ
タ５のスリット５ａが１次元位置検出素子３の受光面の
所定位Ｍ（例えばほぼ中央部および該ほぼ中央部よりス
リット付きシャッタ５の相対的移動方向に沿って所定距
離ｒだけ離れた位置）と対向位置しているときフォトイ
ンタラプタ６の発光素子からの光線を透過させる第１の
参照穴５ｂおよび第２の参照穴５．ｃを設け、光源ｌと
１次元位置検出素子３とを組合せたものとスリット付き
シャッタ５との相対的位置の位置決めを容易とすると共
に、１次元位置検出素子３および該１次元位置検出素子
３からの光電流を位置電圧に変換する演算回路等の性能
のバラツキや劣化を補正するようにしたことを特徴とす
るものである。

上記において、光源ｌからの光線のうちスリット付きシ
ャッタ５のスリット５ａを透過し１次元位置検出素子３
の受光面に入射された入射光位置により該１次元位置検
出素子３より発せられた光電流は信号処理回路７ａによ
りと記入射光位置を示す位置電圧に変換された後Ａ／Ｄ
変換回路７ｂによりデジタル信号に変換され、第１記憶
回路７ｃ、第２記憶回路７ｄおよび比較器７ｅに入力さ
れる。上記比較器７ｅでは入力されたデジタル電圧をス
リット付きシャッタ５が前記第１参照穴５ｂおよび第２
参照穴５０間の距離ｒより小なるある距離ｒ１だけ移動
したときスリット５ａを透過し１次元位置検出素子３の
受光面に入射した入射光位置の移動量によって決まるス
レッショルド電圧ｔｈと比較し、該スレッショルド電圧
ｔｈより小なるときくｔｈ端子より出力を発し、大なる
ときは＞ｔｈ端子より出力信号を発するよう構成されて
いる。

上記比較器７のく・ｔｈ端子および＞ｔｈ端子はそれぞ
れ第１のアンド素子７ｆおよび第２のアンド素地７ｇの
入力端子の一方に接続され、上記両アンド素子７ｆ、７
ｇの他方の入力端子はいずれもフォトインタラプタ６に
接続されると共に、第１のアンド素子７ｆの出力端子は
上記第１記憶回路７ｃの能動化端子Ｅ！に接続され、第
２のアンド素子７ｇの出力端子は上記第２記憶回路７ｄ
の能動化端子Ｅ２に接続されているので、スリット付き
シャッタ５が第３図（イ）に示す位置にあるときはフォ
トインタラプタ６の出力信号および比較器７ｅの＜ｔｈ
端子からの出力信号により第１アンド素子７ｆのアンド
条件が成立し、該第１のアンド素子７ｆの出力信号によ
り能動化した第１記憶回路７ｃはそのときの１次元位置
検出素子３から発せられる、光電流に基づ＜：Ａ／Ｄ変
挽回路７ｂから発せられるデジタル信号値Ｘ＋　　（第
３図（ハ）ではＸ１＝０となっている）を記憶する。

その後スリット付きシャッタ５が第３図（イ）における
下方へ移動すると、それに伴ないスリット５ａを透過し
１次元位置検出素子３の受光面に入射される入射光位首
は右側に移動するが、このときＡ／Ｄ変換回路７ｂから
発せられるデジタル信号値をＸＳ　とすると、減算回路
７ｈにより該デジタル信号値Ｘ―からＬ記第１記憶回路
７ｃで記憶されていたデジタル信号値Ｘ１を減算してデ
ジタル信号値（ｘｓ　−ＸＩ　）を求め、該デジタル信
号値（ＸＳ　　ＸＩ）にスリット５ａと１次元位置検出
素子３とのなす角度０の正接ｔａｎを乗算することによ
り、フォトインクラブタロの発光素子からの光線が第１
の参照穴５ｂを通過し受光素子に入射された点を基準と
したスリット付きシャッタ５の移動量ｒ−を求めること
ができる。

さらにスリット付きシャッタ５が下方に移動しその移動
量が予じめ設定した移動量ｒ１　を越え第１参照穴５ｂ
と第２参照穴５０間の距離ｒに等しくなると、フォトイ
ンタラプタ６の発光素子からの光線が第２の参照穴５ｃ
を透過し受光素子に入射されることにより該フォトイン
タラプタ６より発せられる出力信号および比較器７ｅの
＞ｔｈ端子からの出力信号により第２のアンド素子７ｇ
のアンド条件が成立し、該第２のアンド素子７ｇの出力
信号により能動化した第２記憶回路７ｄはそのときの１
次元位置検出素子３から発せられる光電流に基づくＡ／
Ｄ変換回路７ｂから発せられるデジタル信号値ｘ２を記
憶し、減算除算回路７１にて上記第２記憶回路７ｄに記
憶されていたデジタル信号値ｘ２より前記第１記憶回路
７ｃに記憶されていたデジタル信号値Ｘ！を減算してデ
ジタル信号値（ｘ２−ｘ＋　）を求め、該デジタル信号
値（ｘ２−ｘ＋　）にｔａｎθを乗算した後に第１の参
照穴５ｂおよび第２の参照穴５０間の距離ｒを上記デジ
タル信号値ｔａｎθ（ｘ２−ｘ＋　）で除算することに
より実際のスリット付きシャッタ５の移動量を与える補
正係数３次に上記減算除算回路７１にて求められた補正
係数ａを乗算回路７ｊにて前記減算回路７ｈで求められ
たスリット付きシャッタ５の移動量ｒ、に乗算すること
により真のスリット付きシャッタの移動量ａ・ｒｌを求
めることができる。

尚上記信号処理回路７ａ、Ａ／Ｄ変換回路７ｂ、第１記
憶回路７ｃ、第２記憶回路７ｄ。

比較器７ｅ、アンド素子７ｆ、７ｇ、減算回路７ｈ、減
算除算回路７１１乗算回路７ｇとから演算回路７が構成
されている。

上記の実施例ではスリット付きシャッタ５の移動方向が
１次元位置検出素子３の受光面の長手方向とほぼ直交す
る方向に直進運動する例を述べたが第２図（イ）、（ｆ
ｆ）に示すようにスリット付きシャッタ５の移動方向が
１次元位置検出素子３の受光面の長手方向とほぼ一致す
るものにも適用できると共に、回動運動を行わせるよう
にしたスリット付きシャッタ５のスリット５ａを、上記
回動運動の半径方向に配置された１次元位置検出素子３
の受光面に対し、上記スリット付きシャッタ５の回動に
伴ない該受光面の一端部から他端部にかけて対向位置す
るよう螺旋状に形成したものにも適用できることは言う
までもない。

又上記実施例のように参照穴を２個設ける代りに、光源
ｌと１次元位置検出素子３とを組合わせたものとスリッ
ト付きシャッタ５との相対的位置の位置決めを行う第１
の参照穴５ｂだけを設けてもよいことは勿論である。

発明の効果 上記のように本発明によれば、所定長さの受光面を有し
該受光面に入射される入射光位置を検出できる１次元位
置検出素子の該入射光位置を、車輪支持部材の車体部材
に対する上下方向変位に連動して移動するスリット付き
シャッタのスリットを透過する光線によって変化させ、
車高の変化を連続的に検出し得るようにした自動車用車
高センナにおいて、上記スリット付きシャッタを、発光
素子と受光素子とを対向させて一体に形成したフォトイ
ンタラプタの該発光素子と受光素子との間に位置させる
と共に、上記スリット付きシャッタに、該スリット付き
シャッタのスリットが１次元位置検出素子の受光面の所
定位置と対向位置しているときフォトインタラプタの発
光素子からの光線を透過させる参照穴を設けたことによ
り、１次元位置検出素子とスリット付きシャッタとの間
の相対的位置の狂い即ち取付誤差の影響をなくし真の車
高値を求めることができるので、構成の簡単なることと
相俟って実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の実施例を示すもので、第１図および第２
図（イ）、（ａ）は本夕明に用いられる光学式位置セン
サの基本的な一構成例図、第３図（イ）はスリット付き
シャッタの移動に伴う該スリット付きシャッタと１次元
位置検出素子およびフォトインタラプタとの相対的位置
関係を示す平面図と回路図、（０）は光源、１次元位置
検出素子、フォトインタラプタとスリット付きシャッタ
との相対的位置関係を示す側面図、（ハ）はスリット付
きシャッタの移動に対するＡ／Ｄ変換回路出力電圧およ
びフォトインタラプタ出力電圧特性図である。 ｌ・・・光源、２，５・・・スリット付きシャッタ、３
・・・１次元位置検出素子、４，７・・・演算回路、６
・・・フォトインタラプタ。 以　　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、所定長さの受光面を有し該受光面に入射される
   入射光位置を検出できる１次元位置検出素子と、該１次
   元位置検出素子の所定長さの受光面の全面にわたりほぼ
   平行な光線を照射できる光源と、上記光源と受光面との
   間に位置し光源からの光線のうち一部を透過させるスリ
   ットをもったスリット付きシャッタとから車高センサを
   構成すると共に、上記光源と１次元位置検出素子を組合
   わせたものおよびスリット付きシャッタのうちいずれか
   一方を車体部材に固着し、他方を車輪支持部材の車体部
   材に対する上下方向変位に連動して移動するように構成
   した自動車用車高センサにおいて、上記スリット付きシ
   ャッタを、発光素子と受光素子とを対向させて一体に形
   成したフォトインタラプタの該発光素子と受光素子との
   間に位置させると共に、上記スリット付きシャッタに、
   該スリット付きシャッタのスリットが１次元位置検出素
   子の受光面の所定位置と対向位置しているときフォトイ
   ンタラプタの発光素子からの光線を透過させる参照穴を
   設けたことを特徴とする自動車用車高センサ。
2. （２）、１次元位置検出素子の受光面の所定位置は、該
   受光面の長手方向のほぼ中央部である特許請求の範囲第
   １項に記載の自動車用車高センサ。
3. （３）、１次元位置検出素子の受光面の所定位置は、該
   受光面の長手方向のほぼ中央部および該ほぼ中央部より
   スリット付きシャッタの相対的移動方向に沿って所定距
   離だけ離れた位置である特許請求の範囲第１項に記載の
   自動車用車高センサ。