JPH0434796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 技術分野 本発明は、信号源用増幅回路、特に自動車のア
ンチロツク装置（アンチスキツド装置）に用いら
れる回転数センサのように有限な内部抵抗を有す
る信号源用増幅回路に関する。

ロ 従来技術 有限な内部抵抗を有する信号源用増幅回路に対
して種々な増幅回路が知られている。自動車の場
合このような信号源は例えば種々の自動車のパラ
メータを検出するセンサ等である。自動車のアン
チロツク装置（アンチスキツド装置）では駆動さ
れる自動車の車輪あるいは被駆動の自動車の車輪
の回転数を検出する回転数センサが用いられてい
る。この回転数センサが誘導性のセンサで構成さ
れている場合には、センサによつて得られる信号
の振幅は回転数に従つて変化する。というのはこ
のような誘導性のセンサにおける磁束変化が回転
数に従つて増加するからである。

アンチロツク装置では車輪がほぼ静止している
かあるいは完全に静止しているかの状態を検出す
ることが特に重要である。車輪の停止は車が静止
している場合だけでなく、車輪がロツクされてい
る場合にも発生し、このような状態がアンチロツ
ク装置によつて防止されなければなない。通常電
磁誘導の原理に従い車輪が静止する寸前において
車輪の回転数が低くなつた場合には信号電圧が非
常に小さくなるので、信号をかなり増幅する必要
がある。

自動車の駆動中に、特にセンサと増幅器間の接
続線に断線が発生する等の故障が発生した場合に
は、種々のノイズないし外乱が遮断されたセンサ
接続線に入り、回転数センサからの回転数パルス
の読み取りに誤差が発生するようになる。増幅器
の入力が開放している場合にはエラーが発生する
ことになり、アンチロツク装置にそもそも存在し
ないような回転数が送られてしまうことになる。

他の障害例は増幅器の入力に低オームのブリー
ダー抵抗（保護抵抗）が接続されている場合であ
り、例えば増幅器とセンサ間の接続線が短絡しア
ースされたような嬢合である。このような場合に
は通常増幅器のしきい値が変化されるけれども、
入力増幅器が導通してしまうような場合が発生
し、同様に増幅器の出力に間違つた速度情報が得
られることになる。

上述した問題は自動車のアンチロツク装置を例
にとつて説明したけれども、同様な問題が信号源
から増幅回路に信号が送られるような全ての装置
に発生するものである。これは種々の種類のセン
サに当てはまるものであり、又入力信号を処理し
なければならない複雑な測定ないし制御装置にも
当てはまるものである。

ハ 目的 従つて本発明はこのような従来の欠点を除去す
るために成されたもので、故障時に種々の種類の
ノイズや外乱を遮断することができる信号源用増
幅回路を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、有限な
内部抵抗を有する信号源用、特に自動車のアンチ
ロツク装置用の回転数センサ用増幅回路であつ
て、故障時、特に信号源と増幅回路の接続線の断
線時に発生する外乱電圧よりも大きな駆動電圧で
駆動されるスイツチングヒステリシス特性を有す
るコンパレータを備え、このコンパレータが正帰
還及び負帰還された演算増幅器から構成される信
号用増幅回路において、特に接続線断線時実効内
部抵抗が高くなつた場合、前記スイツチングヒス
テリシスの値がほぼ駆動電圧の大きさになるよう
に正帰還および負帰還を設定し、それにより断線
した接続線からコンパレータに入力される外乱電
圧に対してコンパレータがオンオフ動作ししなく
なる構成を採用した。

従来から、スイツチングヒステリシス特性を有
する演算増幅器で構成されたコンパレータを用い
て信号源からの信号を増幅する増幅回路が知られ
ていたが、本発明では、接続線断線時実効内部抵
抗が高くなつた場合、コンパレータのスイツチン
グヒステリシスの値がほぼコンパレータの駆動電
圧の大きさになるように正帰還および負帰還を設
定するようにしたので、断線した接続線からコン
パレータに入力される外乱電圧は、通常駆動電圧
よりかなり小さいので、コンパレータのスイツチ
ングヒステリシスより大きくなることはなく、コ
ンパレータは外乱電圧に対してオンオフ動作しな
くなり、故障時種々のノイズや外乱電圧を遮断す
ることができる。

ニ 実施例 以下図面に示す実施例に従い本発明を詳細に説
明する。

第１図に回転数センサ並びにその後段に接続さ
れた増幅回路が図示されている。同図において符
号１０で示すものは複数の歯を備えた回転するデ
イスクであり、この回転数が検出されるものであ
る。デイスク１０は回転数センサ１１に磁気作用
を及ぼす。回転数センサ１１はコア１２ａにコイ
ル１２ｂが巻かれており、その場合コイル１２ｂ
の端子は接続線８，９を介して増幅回路に導かれ
る。この増幅回路は出力端子１３ａを備えた演算
増幅器１３から構成されるコンパレータにより実
現される。演算増幅器１３は駆動電圧U₀により
駆動される。演算増幅器１３の反転入力端子はイ
ンバータ１４並びに抵抗Ｒを介して負帰還されて
おり、又非反転入力端子は抵抗Ｒを介して正帰還
されている。正帰還並びに負帰還回路に接続され
た両抵抗Ｒが等しい場合 Ｈ＝U₀Rs／（2R＋Rs） のスイツチングヒステリシスＨが得られる。但し
Rsはコイル１２ｂのオーム抵抗である。

本発明による増幅回路が他の分野に利用された
場合には、巻線抵抗Rsの代りにそれぞれ熱電セ
ル、歪み計あるいはその他種々の信号源における
実効内部抵抗がRsとなる。

ここで接続線８，９の一方に断線１６が発生す
ると、増幅回路に入る回転数センサの内部抵抗が
変化し、その値は巻線抵抗Rsよりもかなり大き
くなる。上述の式で示されたヒステリシスＨは、
抵抗値から形成される商が１に近づくので、駆動
電圧U₀ほぼ等しくなる。

上述した故障時に発生する外乱電圧ないしノイ
ズ電圧の振幅は通常駆動電圧U₀よりかなり小さ
いので、演算増幅器１３から構成されたコンパレ
ータは、例えば断線１６を介して入る外乱電圧が
スイツチングヒステリシスよりも大きくはならな
いので、外乱電圧に対してオンオフしなくなる。
更に断線時コンパレータのスイツチングヒステリ
シスの値はほぼ駆動電圧U₀になるので、演算増
幅器１３がフイードバツクされていることによ
り、演算増幅器の入力端子も同様に駆動電圧とな
る。第１図には図示されていないが、接続線８，
９の一方、例えば接続線８に低オームのブリーダ
−抵抗（低オームの過剰電流をアースさせる保護
抵抗）が接続されており、接続線８がほぼアース
電位となるときも、そのブリーダ−抵抗から入力
される外乱電圧は接続線８を介してアースされコ
ンパレータは外乱電圧に対してオンオフ動作しな
くなる。

第２図の実施例は、第１の図の実施例の機能を
更に確実にし演算増幅器への入力電圧を制限する
ようにしたものである。

この実施例の場合接続線８，９に電子スイツチ
が設けられる。接続線９はトランジスタ１７から
構成されるスイツチング手段を介してアースに接
続され、スイツチングトランジスタ１７の制御電
極はツエナーダイオード１８を介して接続線８と
接続される。又同様にスイツチングトランジスタ
１９が接続線８に接続され、このトランジスタ１
９の制御電極はツエナーダイオード２０を介して
他方の接続線９に接続されている。

符号１６で図示した個所に断線が発生し、例え
ば演算増幅器１３の非反転入力端子が駆動電圧
U₀となると、ダイオード２０のツエナー電圧が
駆動電圧U₀とトランジスタ１９のエミツタベー
ス電圧の差よりも小さくなつた時にトランジスタ
１９が導通する。接続線８がアースに接続される
ので、演算増幅器１３により構成されるコンパレ
ータは、例えば符号１５で図示された場所に低オ
ームのブリーダ−抵抗が存在し、この抵抗にノイ
ズないし外乱電圧が発生しても、外乱電圧はトラ
ンジスタ１９を介してアースに流されるので、コ
ンパレータはこの外乱電圧によりオンオフしなく
なる。

スイツチングトランジスタ１７，１９並びにツ
エナーダイオード１８，２０は演算増幅器の入力
電圧を制限し、それによつて確実な機能が得られ
るような働きをする。UBE＋UZ≦U0の場合、
すなわち符号１６で示した箇所に断線が発生し、
演算増幅器１３の非反転入力端子が駆動電圧U0
になり、ダイオード２０のツエナー電圧が駆動電
圧U0とトランジスタ１９のエミツタベース電圧
の差よりも小さくなつたときにトランジスタ１９
が導通し、それにより接続線８がアースに接続さ
れるので、入力電圧はU0より大きくなることは
ない。また、UBEがUBCとほぼ等しいとする
と、UBC＋UZ≦U0、すなわちUBC≦U0−UZ
となり、トランジスタが駆動されるとき右辺がほ
ぼ０であることから演算増幅器の入力電圧（トラ
ンジスタのベースコレクタ電圧に対応）はOVよ
りも僅かに小さくなるだけである。

以上説明したように本発明では、故障時、特に
信号源と増幅回路間に断線があつたりアースに短
絡した場合、種々の外乱に基づくエラーを遮断す
ることができる。特に本発明による増幅回路は常
時用いることができ、信号源からの信号が無くな
つた時に回路を動作させる特別な制御手段を設け
る必要がいらないという効果が得られる。それに
よつて特別な制御手段を設ける必要がいらなくな
り、又特に低オームのブリーダー抵抗が問題とな
るような障害を解決することが可能になる。

特に入力抵抗が無限大になつた場合スイツチン
グヒステリシスが駆動電圧と等しくなるような演
算増幅器を用い場合に好ましい結果が得られる。
故障時に発生する外乱電圧は通常その振幅が小さ
いので、それによつてこれらの外乱電圧を確実に
抑圧することが可能になる。

又本発明の好ましい実施例によれば増幅回路の
接続線にスイツチング手段が設けられ、それによ
つて接続線が低オームのブリーダ−抵抗、特に
ほゞアースに接続されるようになつた場合の接続
線の電位を確実にクランプするようにすることが
できる。それにより増幅回路に種々の素子を用い
ることが可能になる。

ホ 効果 以上説明したように、本発明では、接続線断線
時実効内部抵抗が高くなつた場合、コンパレータ
のスイツチングヒステリシスの値がほぼコンパレ
ータの駆動電圧の大きさになるように正帰還およ
び負帰還を設定するようにしたので、断線した接
続線からコンパレータに入力される外乱電圧は、
通常駆動電圧よりかなり小さいので、コンパレー
タのスイツチングヒステリシスより大きくなるこ
とはなく、コンパレータは外乱電圧に対してオン
オフ動作しなくなり、故障時種々のノイズや外乱
電圧を遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

各図はいずれも本発明の実施例を示すもので、
第１図は第１の実施例を示す電気回路図、第２図
は他の実施例を示す回路図である。 ８，９…接続線、１０…デイスク、１１…回転
数センサ、１３…演算増幅器、１６…断線、１
７，１９…スイツチングトランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有限な内部抵抗Rsを有する信号源用、特に
   自動車のアンチロツク装置用の回転数センサ用増
   幅回路であつて、故障時、特に信号源と増幅回路
   の接続線８，９の断線時に発生する外乱電圧より
   も大きな駆動電圧（Uo）で駆動されるスイツチ
   ングヒステリシス特性を有するコンパレータを備
   え、このコンパレータが正帰還及び負帰還された
   演算増幅器１３から構成される信号用増幅回路に
   おいて、特に接続線断線時実効内部抵抗が高くな
   つた場合、前記スイツチングヒステリシスの値が
   ほぼ駆動電圧Uoの大きさになるように正帰還お
   よび負帰還を設定し、それにより断線した接続線
   からコンパレータに入力される外乱電圧に対して
   コンパレータがオンオフ動作しなくなることを特
   徴とする信号源用増幅回路。 ２ 前記演算増幅器１３を抵抗Ｒを介して正帰還
   し、又他の抵抗Ｒ並びにインバータ１４を介して
   負帰還することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の信号源用増幅回路。 ３ 負帰還並びに正帰還回路に接続された前記両
   抵抗Ｒ，Ｒを同じ大きさにすることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の信号源用増幅回
   路。 ４ スイツチング手段が接続線８，９と基準電位
   間に接続され、このスイツチング手段はそれぞれ
   他方の接続線９，８に接続されたツエナーダイオ
   ードに従つて制御されることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項又は第３項に記載の信号源用増幅
   回路。 ５ 前記スイツチング手段はスイツチングトラン
   ジスタ１７，１９であり、このスイツチングトラ
   ンジスタは接続線９，８とアース間に接続され、
   又その制御電極はツエナーダイオード１８，２０
   を介してそれぞれ他方の接続線８，９に接続され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の信号源用増幅回路。