JPH03156317A - 移動物体検出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、移動物体検出装置に関し、さらに詳しくは、
例えばラックピニオン機構におけるラックや、歯車や多
極着磁のマグネットの如き直線移動や回転移動を行う移
動物体の移動状態を検出する移動物体検出装置に関する
。

（従来の技術） 従来の移動物体検出装置は第１２図に示すように、円筒
状のホルダ３１と、このホルダ３１の上端部に施蓋され
上面が平坦面をなす蓋体３２と、この蓋体３２の頂面部
３２ａの内面側に装着された磁電変換素子３３を用いた
検出手段ＤＴと、この検出手段ＤＴを前記ホルダ３１内
に固定保持する充填剤３９とにより構成されていた。前
記検出手段ＤＴは磁電変換素子３３とマグネット３５と
ヨーク３６とが積層配設されており、磁電変換素子３３
に一定の磁場を保つように構成されている。

また、検出手段ＤＴには３本のリード線３３ａ。

３３ｂ、３３ｃが接続されており、これらのリード線３
３ａ、３３ｂ、３３ｃはそれぞれ接続ケーブル３７を介
して図示しない外部の判断装置に接続されている。

上述した従来の移動物体検出装置は、移動物体３８の歯
３８ａを頂面部３２ａの近傍に配置し、移動物体３８を
矢印のＸ１方向に移動させることによって、検出手段Ｄ
Ｔが歯３８ａの凹凸に応じた信号を発生し、前記判断装
置によって移動物体３８の移動距離や移動速度等を検出
していた。つまり、移動物体３８のＸ１方向への移動に
よって検出手段ＤＴからは第１３図に示すようなパルス
状の信号が得られるので単位時間当りのパルス数をカウ
ントすることによって前記歯車３８の移動距離や移動速
度が検出できるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記移動物体検出装置では検出手段の特
性上から誤検出が生ずるという問題がある。

即ち、前記移動物体が振動等により微小移動した場合に
も前記検出手段ＤＴからはパルス信号が出てしまう場合
があるので、判断装置では回転（移動）しているものと
誤判断してしまうという大きな問題に発展する。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、従来例
に比べ上述したような誤判断の可能性が少ない移動物体
検出装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、一定のピッチＰの被検出部を有する移動物体
の移動状態を検出する移動物体検出装置であって、前記
被検出部の近傍に配置されると共に、前記被検出部のピ
ッチＰに対して４　　　　　　　Ｚ に略相当する間隔に配置された２個の検出部を有する間
隔に配置された２個の検出部を基に前記移動物体の正常
な移動状態のときには周期的に変化する出力信号を、異
常な移動状態のときには継続的な出力信号を各々作成し
てこれらを送出する状態判別手段とを有するものである
。

前記一定ピッチＰの被検出部は凹凸面を有する磁性体で
構成でき、前記検出手段は少なくとも磁電変換素子、マ
グネットを積層配置することにより構成できる。

また、前記被検出部は、多極着磁マグネットで構成でき
、前記検出手段は磁電変換素子により構成できる。

（作　用） 以下に上記構成の装置の作用を説明する。

この装置における２個の検出部を有する検出手段は、移
動物体の被検出部のピッチＰに対しに略相当する間隔に
配置された状態で、この被検出部の正常な又は異常な移
動に応じてこれらに対応した検出部を送出する。

状態判別処理手段は、前記検出手段からの検出部に基き
、被検出部が正常な移動状態のときには周期的に変化す
る出力信号を生成してこれを出力する。

また、状態判別処理手段は、前記検出手段からの検出部
に基き、被検出部が異常な移動状態のときには、継続的
な出力信号を生成し、これを出力する。

（実施例） 以下に本発明の第１の実施例を第１図乃至第５図を参照
して詳細に説明する。

尚、第１図に示す移動物体検出装置１において、第１２
図に示す従来装置と同一の機能を有するものには同一の
符号を付して示す。

この移動物体検出装置１が従来例と異なる点は、検出手
段ＤＴを構成する２個の検出部としての２個の磁電変換
素子であるホール素子Ａ、、Ａ２を備え、その間隔１を
、移動物体３８の歯３８ａを形成する凸部４０ａ、凹部
４０ｂの１ピッチをＰとするとき、 としたものである。

移動物体検出装置１は、前記ホール素子Ａ１゜Ａ２の出
力を処理した検出部ａｌ＋　　ａ２を取込んで、信号処
理し処理結果を出力する状態判別手段２を備えている。

この状態判別手段２は、第２図に示すように前記ホール
素子Ａ２の出力を処理した検出部ａ２の立上りを取込ん
だとき「ハイレベル」の出力信号すを一定時間継続して
出力する単安定マルチバイブレータ３と、前記ホール素
子Ａ１の出力を処理した検出部ａ１と単安定マルチバイ
ブレータ３の出力信号すとの論理積をとるアンド回路４
とを具備している。

前記単安定マルチバイブレータ３は、ある時の検出部ａ
２の立上りを取込んだ時の出力の有無に関係なく次の立
上りを取込んだ時からハイレベルの出方信号すを一定時
間継続して出力するリトリガラブル機能を有している。

次に、この移動物体検出装置１の作用を、第２図乃至第
５図をも参照して説明する。

まず、移動物体３８が第２図に示すようにＸ１方向に一
定速度で移動する正常状態について説明する。

このとき、検出手段ＤＴのホール素子Ａ１の出力を処理
した検出部ａ１が周期的にアンド回路４に送られ、また
、ホール素子Ａ２の出力を処理した検出部ａ２が単安定
マルチバイブレータ３に送られる。

単安定マルチバイブレータ３は、リトリガラブル機能を
有するため、前記検出部ａ２の立上りを取込んだ時点か
ら、「ハイレベル」の出力信号すを継続的に送出し続け
る。

アンド回路４は、前記検出部ａ１と出力信号すとの論理
積演算を行って、第３図に示すような前記検出部ａ１と
略等しい周期の出力信号Ｃを出力する。

この出力信号Ｃの周期的な変化を読取ることにより、移
動物体３８の正常な移動を判別できる。

一方、第４図に示すように、移動物体３８が同図の実線
と点線で示すＰ／４より小さな範囲で、Ｘｌ、Ｘ２方向
に振動する異常状態のときには、ホール素子Ａ１が常に
凸部４０ａに対峙するため、その出力を処理した検出部
ａ１は第５図に示すように「ハイレベル」の状態を継続
し、またホール素子Ａ２は凸部４０ａと凹部４０ｂとに
交互に対峙する状態になるので、その出力を処理した検
出部ａ２は、移動物体３８のＸｉ、Ｘ２方向への振動周
期に応じた周期的なものとなる。

このとき、単安定マルチバイブレータ３の出力信号すは
第５図に示すように前記検出部ａ２の最初の立上りで「
ハイレベル」となり、この状態を継続する。

この結果、アンド回路４による前記検出部ａ１と出力信
号すとの論理積としての出力信号Ｃは第５図に示すよう
に「ハイレベル」の状態が継続する信号となり、上述し
た第３図に示す場合と明らかに区別され、この結果、移
動物体３８の異常な状態を判別することができる。

また、第６図に示すようにホール素子Ａ１が常に凹部４
０ｂに対峙し、ホール素子Ａ２が凸部４０ａと凹部４０
ｂとに交互に対峙するような異常状態のときには、ホー
ル素子Ａ１の出力を処理した検出部ａ工は第７図に示す
ように「ローレベルＪの状態を継続する。また、このと
き、ホール素子Ａ２の出力を処理した検出部ａ２は移動
物体３８の振動の周期に応じて「ハイレベル」と「ロー
レベル」とを繰り返すことになる。

そして、単安定マルチバイブレータの出力信号すは、前
記検出部ａ２の最初の立上りで「ハイレベル」となりこ
の状態を継続する。

この結果、アンド回路４の出力信号Ｃは「ローレベル」
の状態を継続することになり、移動物体３８の異常な状
態を判別することが可能となる。

さらに、図示してないが、ホール素子Ａ１が凸部４０ａ
と凹部４０ｂに交互に対峙し、ホール素子Ａ２が常に凸
部４０ａに対峙する場合や、ホール素子Ａ１が凸部４０
ａと凹部４０ｂに交互に対峙し、ホール素子Ａ２が常に
凹部４０ｂに対峙するような異常状態、さらにはその他
の異常状態の場合にも、上述した場合と同様な動作の基
に各々の異常状態を判別することが可能である。

次に、第８図乃至第１１図を参照して本発明の第２の実
施例を説明する。

第８図に概略的に示す検出手段ＤＴは前記実施例の場合
と同一のものを用いている。

第８図に示す移動物体検出装置ＩＡが、第１の実施例装
置と異なる点は、前記状態判別手段２の代りに、立上り
立下り検出回路５と、Ｄフリップフロップ６とを用いて
状態判別手段２Ａを構成したことである。

立上り立下り検出回路５は、前記ホール素子Ａ２の出力
を処理した検出部ａ２がハイレベルからローレベル、ロ
ーレベルからハイレベルに代る都度パルス出力信号す、
を送出するようになっている。

また、前記Ｄフリップフロップ６は、前記ホール素子Ａ
１の出力を処理した検出部ａ１がローレベルの時に前記
パルス出力信号ｂ１が入力すると、「ハイレベル」の出
力信号ｃ１が「ローレベル」に変化し、また、検出部ａ
１がハイレベルのときに、出力信号ｂ１が入力すると「
ローレベル」の出力信号ｃ１が「ハイレベル」に変化す
るようになっている。

次に上記構成の移動物体検出装置ＩＡの作用を場合を分
けて説明する。

まず、第８図、第９図を参照し、移動物体３８の正常な
移動状態の場合の動作について説明する。

ホール素子Ａ、、Ａ２の出力は処理されて第３図に示す
場合と同様な検出部”ｌ＋８２が各々出力される。

立上り立下り検出回路５は、検出部ａ２のローレベルか
らハイレベル、ハイレベルからローレールへの変化の都
度、パルス出力信号ｂ１を出力する。

Ｄフリップフロップ６は、ホール素子Ａ１の出力を処理
した検出部ａ１がハイレベルで、且つ、パルス出力信号
ｂ１が入ったときに「ハイレベル」の出力信号Ｃ０を出
力する。

次のパルス出力信号ｂ１が、Ｄフリップフロップ６に入
る時、検出部ａ１がローレベルになっているため、この
Ｄフリップフロップ６は、その出力信号ｃ１を「ハイレ
ベル」から「ローレベル」に変化させる。

さらに、次のパルス出力信号ｂ１が入る時、検出部ａ１
がハイレベルになっているため、このＤフリップフロッ
プ６は、その出力信号Ｃ工を「ローレベル」から「ハイ
レベル」に変化させる。

このようにして、Ｄフリップフロップ６の出力信号ｃ１
は、前記検出部ａ２と略等しい周期で変化する周期的な
信号となり、これを読取ることにより、移動物体３８の
正常な移動状態を判別できる。

一方、第１０図に示す如く、既述した第４図に示す場合
と同様に移動物体３８がＸ　ｔ　、　Ｘ　２方向に振動
する異常状態のときには、前記ホール素子Ａ、、Ａ２の
検出部ａｌ＋８２も第５図に示すものと同様になり、こ
のとき、立上り立下り検出回路５も第９図に示す場合と
同様、検出部ａ２の変化に同期したパルス出力信号ｂ工
を出力する。

この結果、Ｄフリップフロップ６は、第１１図に示す最
初のパルス出力信号ｂ１の入力で「ハイレベル」となっ
たままの継続的な出力信号ｃ１を出力し続ける。この継
続的な出力信号ｃ１は、第９図に示すものと相違するこ
とは明らかであり、これを読取ることにより、移動物体
３８の異常な移動状態を判別することができる。

さらに、本実施例においても、既述した各種の異常状態
の判別を行うことができることはいうまでもない。

本発明は、上述した実施例の他、種々の変形が可能であ
る。

例えば、被検出体としては、上述した歯車の他、多極着
磁マグネット付のターンテーブル等を用いても同様に実
施できる。

また、前記実施例では、検出手段として２個のホール素
子を一体にしたものを用いたが別体に構成したものを用
いてもよい。

さらに、検出手段としては、ＭＲセンサや静電型センサ
を用いても実施できる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、上記構成としたことによ
り、移動物体の正常な移動と、異常な移動とを明らかに
区別して検出でき、検出精度が要求される機器に好適に
適用できる移動物体検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例装置を示す概略構成図、
第２図は同上の概略ブロック図、第３図は同装置の各部
の波形図、第４図は異常状態の説明図、第５図は異常状
態における実施例装置の各部の波形図、第６図は異常状
態の別の例の説明図、第７図は第６図に示す場合におけ
る各部の波形図、第８図は第２の実施例装置の概略ブロ
ック図、第９図は同装置の各部の波形図、第１０図は異
常状態の説明図、第１１図は異常状態における第２の実
施例装置の各部の波形図、第１２図は従来装置の概略図
、第１３図は従来装置の波形図である。 １、ＩＡ・・・移動物体検出装置、 ２．２Ａ・・・状態判別処理手段、 ３８・・・移動物体、４０Ａ・・・凸部、４０ｂ・・・
凹部、Ａ、、Ａ２・・・ホール素子、ＤＴ・・・検出手
段。 ０ｂ ５ 第 図 ａ＋−ｆ’ｌ−Ｊ’−下「− 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定のピッチＰの被検出部を有する移動物体の移
   動状態を検出する移動物体検出装置であって、前記被検
   出部の近傍に配置されると共に、前記被検出部のピッチ
   Ｐに対して （１／４＋１／２ｎ）Ｐ（ｎ＝０，１，２，・・・）に
   略相当する間隔に配置された２個の検出部を有する検出
   手段と、前記各検出手段の検出信号を基に前記移動物体
   の正常な移動状態のときには周期的に変化する出力信号
   を、異常な移動状態のときには継続的な出力信号を各々
   作成してこれらを送出する状態判別処理手段とを有する
   ことを特徴とする移動物体検出装置。
2. （２）前記一定ピッチＰの被検出部は凹凸面を有する磁
   性体で構成され、前記検出手段は少なくとも磁電変換素
   子、マグネットを積層配置したものである請求項１記載
   の移動物体検出装置。
3. （３）前記被検出部は、多極着磁マグネットで構成され
   、前記検出手段は磁電変換素子により構成されたもので
   ある請求項１記載の移動物体検出装置。