JPH04240504A - 接触センサ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばトラクションコ
ントロール用のペダルセンサ、スロットルポジションセ
ンサ等に使用される接触センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばペダルやレバー等の操作体
の操作量を検出するセンサとして接触センサが開発され
ている。この種の接触センサは、一般にペダル等の操作
体に装着された連動体と、この連動体に装着され電圧が
印加されるブラシと、このブラシに摺接される抵抗体と
からなるボリュームを主体として構成されており、前記
操作体の操作に連動体およびブラシが連動した際に、ブ
ラシの抵抗体上における摺動量に比例した出力電圧を測
定することで前記操作体の実際上の操作量を検出するこ
とができるようになっている。しかし、このような接触
センサの場合には、ブラシの摺動時の摩擦の繰返し等に
よりやがてくる寿命の到来を予測することができず、そ
の寿命に対する信頼性が低いという欠点がある。そこで
、現在では安全性が要求される自動車の自動走行、また
は航空機の自動操縦等々の面において接触センサが利用
される場合には、上記連動体、ブラシ、抵抗体からなる
ボリュームを上記操作体に対して２組装着し、各ボリュ
ームから採取される出力電圧値の差がある許容範囲内に
あることを常に確認することにより、信頼性のある出力
電圧値を得るようにした接触センサが開発されている。 この場合、各ボリュームから採取される各出力電圧値に
ある許容範囲を越える差が生じた際に、接触センサ自体
に異常があるものと判断し、アラームを発したり、シス
テム自体の駆動を停止させたりしてボリューム自体の寿
命を通告する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、操作体
に対して２つのボリュームを装着した接触センサでは、
２つのボリュームを用いるので、コストが高くなり、し
かも故障した際には両者ともに交換しなければならない
ので故障率が倍になるという欠点がある。本発明の目的
は、上記課題を解決し、１つのボリュームを用いながら
寿命の到来を必ず察知することができる接触センサを提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はブラシが操作体の移動に連動して移動する
際に抵抗体上を摺動することにより、その摺動量に比例
した出力電圧を出力する接触センサにおいて、前記ブラ
シの前記抵抗体上に対する集中接触抵抗を測定する測定
手段と、当該集中接触抵抗が所定レベルの許容範囲以内
であるか否か判断する判断手段とを備えてなり、前記集
中接触抵抗が所定レベルの許容範囲以内にあって正常で
ある場合に限り、前記出力電圧を正規の値として出力す
ることを特徴とする。また、この接触センサにおいては
、前記所定レベルの範囲外にある集中接触抵抗の測定回
数が所要期間内、もしくは所要測定回数内に所定数以上
検出された場合に前記集中接触抵抗に異常があると判断
する異常判断手段を備えることをも特徴とし、さらには
、前記集中接触抵抗に異常があると判断された場合に警
報を知らせる警報出力手段を備えることをも特徴とする
。

【０００５】

【作用】操作体の移動に連動してブラシが抵抗体上を摺
動した場合、まず測定手段により、ブラシの集中接触抵
抗を測定し、次いで判断手段により、当該集中接触抵抗
が所定レベルの許容範囲内にあるか否かを判断する。測
定値が許容範囲内にあるときには、出力電圧を測定して
正規の値として出力するが、逆に測定値が許容範囲外に
あるときには、接触センサに寿命がきたものとみなして
警報出力手段から警報を出力し、かつシステムの駆動を
停止する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の接触センサの実施例を図に基
づいて説明する。図１ないし図８は本発明の接触センサ
の一実施例を説明する図であり、図１は接触センサの主
要部の構成を示すブロック図、図２は集中接触抵抗の測
定手段および出力電圧の測定手段の回路系統を示す回路
図、図３〜図５は図２の回路系統が駆動したときの状態
を示す回路図、図６は集中接触抵抗の測定結果の具体例
を示す図、図７は出力電圧の出力波形の具体例を示す図
、図８は接触センサの一実施例の動作を示すフローチャ
ート、また図９は接触センサの他の実施例の動作を示す
フローチャートである。なお、接触センサ自体の機械的
な構成は従来と同様であるので詳細の説明は省略する。 図１に示すように本実施例の接触センサは、ブラシの前
記抵抗体上に対する集中接触抵抗を測定する測定手段１
１と、集中接触抵抗が所定レベルの許容範囲以内である
か否か判断する判断手段１２と、所定レベルの範囲外に
ある集中接触抵抗の測定回数が所要期間内、もしくは所
要測定回数内に所定数以上検出された場合に前記集中接
触抵抗に異常があると判断する異常判断手段１３と、集
中接触抵抗に異常があると判断された場合に警報を知ら
せる警報出力手段１４と、ブラシが操作体の移動に連動
して抵抗体上を摺動したときの出力電圧を測定する出力
電圧測定手段１５とを備えて構成されている。

【０００７】図２に示すように前記測定手段１１と前記
出力電圧測定手段１５とは１つの回路で構成することが
可能である。すなわち、定電圧源２１と定電流源２２お
よび電圧計２３とを並列に接続し、さらに定電流源２２
および電圧計２３の両端を抵抗体２４に接続し、定電圧
源２１と定電流源２２との間、および定電圧源２１と電
圧計２３との間にスイッチ２５、２６を設けて構成され
ている。集中接触抵抗を測定する際には、スイッチ２５
を定電流源２２側に倒し、スイッチ２６をオフにするこ
とにより、図３および図４に示すように定電流源２２、
電圧計２３、および抵抗体２４の閉回路が構成され、抵
抗体２４とブラシ間で接触抵抗Ｒｃを持つとＶ＝ＩＲｘ
の関係から集中接触抵抗Ｒｘを測定することができる。 そして出力電圧を測定する際には、スイッチ２５を定電
圧源２１側に倒し、スイッチ２６をオンにする。このよ
うに設定すると、図５に示すように定電流源２２を無視
した回路が構成され、出力電圧を測定することができる
。出力電圧に異常が発生する原因は集中接触抵抗Ｒｘに
あり、すなわち図６および図７に示すように集中接触抵
抗Ｒｘが所定の許容範囲を越えると出力波形に異常が生
じることになる。なお、集中接触抵抗Ｒｘは次式を演算
することにより求められる。 　　　　　　　　　　　　　　　　（（Ｒｂ＋Ｒｃ）−
Ｒａ）／２　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（
１）ここにＲａ：抵抗体２４の両端間の抵抗値（Ω）Ｒ
ｂ：抵抗体２４の一端とブラシとの間の抵抗値（Ω）Ｒ
ｃ：ブラシと抵抗体２４の他端との間の抵抗値（Ω）で
ある。

【０００８】次に、図８を参照して本実施例の基本動作
について説明する。ペダル等の操作体が移動する際にブ
ラシが抵抗体２４上を摺動すると、まずステップ８０１
により、集中接触抵抗を測定する。次いでステップ８０
２により、今回測定した集中接触抵抗が正常なレベル、
つまり所定の許容範囲内にあるか否かを判断する。ここ
でＹＥＳであり、今回の集中接触抵抗が正常なレベルに
あると判断された場合には、ステップ８０３に進み、出
力電圧の測定を実行して最初のステップ８０１にリター
ンする。ただしＮＯであり、今回の集中接触抵抗が正常
なレベルにないと判断された場合には、ステップ８０４
に進み、警報出力手段から異常アラームを鳴らし、さら
にステップ８０５に進み、関係するシステムの駆動を停
止する。このように集中接触抵抗が正常でない場合には
、異常アラームを鳴らすようにしたことにより、ブラシ
の寿命の到来を察知することができる。

【０００９】次に、図９を参照して他の実施例の動作に
ついて説明する。これは集中接触抵抗の測定を出力電圧
測定の前後に２回執り行って正常なる出力電圧測定の信
頼性を確保しようとするものである。まずステップ９０
１により第１回目の集中接触抵抗の測定を行う。そして
ステップ９０２により今回測定した集中接触抵抗が正常
か異常かを判断し、ここで正常であれば次のステップ９
０３に進み、出力電圧の測定を行うが、異常であればス
テップ９０４に進み、異常を測定した回数がｎ回に達し
たか否かを判断する。今回異常を測定した回数がｎ回未
満であればそのままステップ９０１に戻るが、ｎ回以上
であればさらにステップ９０５に進んでアラーム処理を
実行する。いずれにせよステップ９０３により、出力電
圧の測定を実行すると、次のステップ９０６により、第
２回目の集中接触抵抗の測定を行う。そして再度ステッ
プ９０７により第２回目に測定した集中接触抵抗が正常
か異常かを判断し、正常であった場合に限り、そのまま
ステップ９０８に進み、今回測定した出力電圧を出力装
置に出力して最初のステップ９０１にリターンする。た
だし、第２回目に測定した集中接触抵抗が異常であった
場合には、ステップ９０９に進み、上述と同様に異常を
測定した回数がｎ回に達したか否かを判断する。今回異
常を測定した回数がｎ回未満であればそのままステップ
９０６に戻るが、ｎ回以上であればステップ９０５に進
んでアラーム処理を実行する。このように集中接触抵抗
を測定する毎にその測定値が正常な測定値か否かを判断
するようにし、かつ測定値が異常の場合には再度集中接
触抵抗を測定した上で再度正常な測定値が得られるか否
かを確認するようにしたことにより、ブラシの寿命の到
来を察知する信頼性が高い。

【００１０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、集中接触抵抗を
測定する測定手段と、当該集中接触抵抗が所定レベルの
許容範囲以内であるか否か判断する判断手段とを備え、
集中接触抵抗が所定レベルの許容範囲以内にあって正常
である場合に限り、出力電圧を正規の値として出力する
ように構成したので、１つのボリュームを用いながら寿
命の到来を必ず察知することができる。また所定レベル
の範囲外にある集中接触抵抗の測定回数が所要期間内、
もしくは所要測定回数内に所定数以上検出された際に集
中接触抵抗に異常があると判断する異常判断手段を備え
た場合には、ブラシの寿命の到来を察知する信頼性がよ
り向上する。そして集中接触抵抗に異常があると判断さ
れた際に警報を知らせる警報出力手段を備えた場合には
、オペレータとして接触センサの異常を即座に知ること
ができるから、その接触センサに対して適確な処置を執
り行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施例の接触センサの主要部
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明における一実施例の集中接触抵抗の測定
手段および出力電圧の測定手段の回路系統を示す回路図
である。

【図３】図２に示した回路において一方のスイッチを定
電流源側に倒し、他方のスイッチをオフにしたときの駆
動状態を示す回路図である。

【図４】図３に示した回路において集中接触抵抗を考慮
したときの駆動状態を示す回路図である。

【図５】図２に示した回路において一方のスイッチを定
電圧源側に倒し、他方のスイッチをオンにしたときの駆
動状態を示す回路図である。

【図６】集中接触抵抗の測定結果の具体例を示す図であ
る。

【図７】出力電圧の測定結果としての出力波形の具体例
を示す図である。

【図８】接触センサの一実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【図９】接触センサの他の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１１　　測定手段 １２　　判断手段 １３　　異常判断手段 １４　　警報出力手段 １５　　出力電圧測定手段 ２１　　定電圧源 ２２　　定電流源 ２３　　電圧計 ２４　　抵抗体 ２５、２６　　スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ブラシが操作体の移動に連動して移動
   する際に抵抗体上を摺動することにより、その摺動量に
   比例した出力電圧を出力する接触センサにおいて、前記
   ブラシの前記抵抗体上に対する集中接触抵抗を測定する
   測定手段と、当該集中接触抵抗が所定レベルの許容範囲
   以内であるか否か判断する判断手段とを備えてなり、前
   記集中接触抵抗が所定レベルの許容範囲以内にあって正
   常である場合に限り、前記出力電圧を正規の値として出
   力することを特徴とする接触センサ。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記所定レベルの
   範囲外にある集中接触抵抗の測定回数が所要期間内、も
   しくは所要測定回数内に所定数以上検出された場合に前
   記集中接触抵抗に異常があると判断する異常判断手段を
   備えたことを特徴とする接触センサ。
3. 【請求項３】　　請求項１または２において、前記集中
   接触抵抗に異常があると判断された場合に警報を知らせ
   る警報出力手段を備えたことを特徴とする接触センサ。