JPH06194188A - 信号センサ - Google Patents

信号センサ

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JPH06194188A
JPH06194188A JP26544193A JP26544193A JPH06194188A JP H06194188 A JPH06194188 A JP H06194188A JP 26544193 A JP26544193 A JP 26544193A JP 26544193 A JP26544193 A JP 26544193A JP H06194188 A JPH06194188 A JP H06194188A
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JP
Japan
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signal
sensor
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peak value
values
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JP26544193A
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Gerhard Goeser
ゲーザー ゲルハルト
Theodor Maier
マイアー テオドール
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Siemens AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 変動に起因する発信器信号の不規則性が適確
に修整され得るような信号センサを提供すること。 【構成】 センサ信号ないしセンサ信号の上方のピーク
値よりも所定の絶対値だけ小さな上方の閾値と、センサ
信号ないしセンサ信号の下方のピーク値よりも所定の絶
対値だけ大きな下方の閾値とがそのつど生成されるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、信号センサ、例えば自
動車用の回転数及び/又は位置センサであって、複数の
歯及び/又はセグメントを備えた回転可能な発信器部分
と、位置固定された検出器と、評価回路とを有してお
り、前記検出器は、該検出器を通過移動する複数の歯及
び/又はセグメントに対応するセンサ信号を生ぜしめる
ものであり、前記評価回路では、当該センサ信号が、少
なくとも直前に検出されたセンサからの上方及び下方ピ
ーク値に対応する少なくとも1つの閾値との比較によっ
て連続的にデジタル発信器信号に変換されるものであ
る、信号センサに関する(ヨーロッパ特許第00248
36号参照)。
【0002】
【従来の技術】前記形式の公知の信号センサは、回転す
る発信器部分の複数の歯ないしセグメントとギャップを
走査検出するものである。それによりまず発信器部分表
面における電気的なアナログ信号形成が生ぜしめられ
る。引き続きこのアナログセンサ信号は一連の離散的な
デジタル状態特性量(歯、ギャップ、基準歯ないし基準
ギャップ)に変換される。この変換のためには少なくと
も1つの判別閾値が必要となる。通常は2つの閾値でも
ある。これらの閾値はヒステリシスの大きさによって相
互に区別される。
【0003】ヨーロッパ特許第0024836号から
は、アナログセンサ信号が1つの閾値と比較される信号
センサが公知である。この閾値はセンサ信号の最小と最
大の信号値(ピーク値)から形成される平均値に相応す
るものである。
【0004】ドイツ連邦共和国特許公開第371427
1号公報からは、センサ信号が2つの閾値と比較される
誘導センサ用の評価回路が公知である。この場合の2つ
の閾値は、スイッチングヒステリシスを有するコンパレ
ータによって形成される。
【0005】このような公知の信号センサのデジタル出
力信号の形成における問題は、複数の歯及びギャップに
よる正常なシーケンス以外に付加的に著しい間隔変動が
発生した場合に生じる。このような変動の原因には、歯
車軸の偏心性、歯車の非真円度状態、歯車の回転むら、
センサ信号における特に大きな信号値によって表示され
た個々の歯又はギャップ等が考えられる。公知の信号セ
ンサにおけるこの種の変動の作用により不規則な発信器
信号が生ぜしめられる。この不規則な発信器信号は例え
ばエンジンの電子制御の際に制御不能な状態にまで陥ら
せる危険性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
したような変動に起因する発信器信号の不規則性が適確
に修整されるような信号センサを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記課題
は、センサ信号ないしセンサ信号の上方のピーク値より
も所定の絶対値だけ小さな上方の閾値と、センサ信号な
いしセンサ信号の下方のピーク値よりも所定の絶対値だ
け大きな下方の閾値とが生成されるような構成によって
解決される。
【0008】本発明の有利な構成例は従属請求項に記載
される。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
【0010】図1のaにはセンサ信号sが時間tに関し
て示されている。このセンサ信号sは歯車の発振器部分
によって生ぜしめられるものである。この歯車の発振器
部分には歯の1つ欠けた部分があり、その他のギャップ
2よりも著しく幅の広いギャップ1が生じている。その
ためこの部分(ギャップ1)は公知形式の手段によって
簡単に検出することができる。
【0011】この歯車発振器部分は例えば非真円の歯車
形状である。そのため図1のaに示されたセンサ信号s
は、複数の歯及びギャップの検出器通過によるほぼ正弦
波に類似の波形を有するのみではなく、発振器部分の回
転数に相応する周波数で変調されている。
【0012】ヨーロッパ特許第0024836号からは
そのような変調を考慮していない信号センサが公知であ
る。このセンサではセンサ信号sの最大の上方及び下方
のピーク値O,Uがそれぞれ検出されて記憶され、さら
にこの2つのピーク値の平均値に相応する閾値S(図1
中破線で示されている)が形成されると、この閾値Sと
センサ信号sが比較される。センサ信号sがそのつどの
閾値Sよりも大きいか小さいかに応じて、信号センサの
出力側に“ロー”レベル(L)又は“ハイ”レベル
(H)の発振器信号Rが出力される(図1−b)。
【0013】閾値Sがセンサ信号sの上方及び下方のピ
ーク値の間にある限り、アナログセンサ信号からデジタ
ル発振器信号への正確な変換が可能である。しかしなが
ら下方のピーク値Uが閾値Sよりも大きい(又は上方の
ピーク値Oが閾値Sよりも小さい)場合には、(これは
図1−aにおける時点Tからである)、時点Tからセン
サ信号の正確な変換は行われなくなる。なぜならば後続
の1つ又は複数のピーク値が当該閾値を下回ったり上回
ったりすることがなくなり、デジタル発振器信号Rがも
はや規則性を持たなくなるからである。このような不規
則性は、過度に長いHレベル信号3(又は過度に長いL
レベル信号)で現われている。これらの信号はもはや評
価に適さない。
【0014】図2のaには図1のaと同じセンサ信号s
が示されている。ここではセンサ信号が例えばドイツ連
邦共和国特許出願公開第3714271号公報から公知
の信号センサによって評価された場合を示す。この信号
センサはヒステリシスを有するコンパレータを有してい
る。このコンパレータは、センサ信号sが閾値よりも小
さな場合に正の閾値Soを生ぜしめ、センサ信号sが閾
値よりも大きな場合には負の閾値Suを生ぜしめる。こ
の交互に変化する閾値So,Su(図2のaに破線で示
されている)とセンサ信号sが比較される。信号センサ
は再びデジタル発振器信号Rを出力する(図2のb)。
このデジタル発振器信号Rは、センサ信号sが閾値より
も大きい場合にはHレベルを有し、センサ信号sが閾値
よりも小さい場合にはLレベルを有する。この信号セン
サも、図2bの区間4及び5に示されているように、セ
ンサ信号sの上方のピーク値が上方の閾値Soよりも小
さいか又は下方のピーク値が下方の閾値Suよりも大き
い場合には正しく機能しない。
【0015】図3のaにも図1a及び図2aと同じセン
サ信号sが示されている。ここにおいて当該信号sが本
発明による信号センサによって評価された場合を示す。
本発明による信号センサは、センサ信号sの上方及び下
方のピーク値O,Uを連続的に検出し、これらのピーク
値から上方及び下方の閾値So,Suを次のようにして
形成する。すなわち当該センサ(この実施例における)
により、上方のピーク値Oから所定の絶対値K1を減算
するかないし下方のピーク値Uに所定の絶対値K2を加
算することによって形成する。その後これらの閾値は、
センサ信号sが上方の閾値Soを下回らない限りあるい
は下方の閾値Suを上回らない限り一定に維持される。
【0016】センサ信号sが上方の閾値Soを下回った
場合には、当該閾値が“同期的に変化する”値(s+K
2)に切換られる。この“同期的”値(s+K2)は下
方のピーク値Uが到達するまでセンサ信号に追従する。
ここから閾値Suは、センサ信号sが閾値を再び上回る
まで一定に維持される。ここにおいて上方の閾値Soが
次のことによって形成される。すなわち閾値が値(s−
K1)に切換えられることによって形成される。この値
(s−K1)は上方のピーク値Oが到達するまでセンサ
信号に追従する。ここからは上方の閾値Soは、センサ
信号sが閾値を下回るまで一定に維持される。
【0017】センサ信号sがそのつどの閾値よりも大き
い場合には、Hレベルを有するデジタル発振器信号Rが
出力され、センサ信号sがそのつどの閾値よりも小さい
場合には、Lレベルを有するデジタル発振器信号Rが出
力される(図3b)。
【0018】下方のピーク値Uが下方の閾値Suよりも
大きいか又は上方のピーク値Oが上方の閾値Soよりも
小さいケースはここでは生じない。そのため、(図1b
及び図2bにおいて観察されたような)発振器信号Rの
不規則性は本発明による手法において生じ得ないもので
ある。
【0019】所定の絶対値K1,K2(この絶対値だけ
閾値が複数のピーク値ないしセンサ信号から区別され
る)は、最も簡単な実施例では所定の定数値である。こ
の定数値は、発振器部分の複数の歯ないしセグメントの
構成に応じて同じ大きさか又は異なる大きさでよく、先
行するピーク値の振幅か又は直前の先行する2つのピー
ク値の振幅の差に依存して所定の最大値を制限し得るも
のである。このような手段の選択により、存在し得るセ
ンサ信号の最も大きく異なる信号経過への閾値の最適な
適応調整が可能となる。
【0020】図4には本発明による信号センサの概略的
なブロック回路図が示されている。符号6で示されてい
る発振器部分はその周面に亘り均等に分布された複数の
歯及びギャップを備えている。但しこの場合基準信号の
形成のために1つの歯が欠けている(ギャップ1)。
【0021】発信器部分6の複数の歯及びギャップは、
位置固定されている検出器7近傍を通過移動する。この
検出器7は図3のaに示されているアナログセンサ信号
sを生ぜしめる。このアナログセンサ信号sは評価回路
8に供給される。この評価回路8は前記アナログセンサ
信号をデジタル発信器信号Rに変換する(図3b参
照)。
【0022】評価回路8はセンサ信号sの上方のピーク
値Oの検出のためのピーク値検出器9と、センサ信号s
の下方のピーク値Uの検出のためのピーク値検出器10
とを有している。前記センサ信号sはこれらのピーク値
検出器9,10に供給される。
【0023】図3の説明によれば、上方のピーク値O又
はセンサ信号sは減算器12に供給される。この減算器
12では所定の絶対値K1の減算により上方の閾値So
が形成される。
【0024】下方のピーク値Uないしセンサ信号sは加
算器13に供給される。この加算器13では所定の絶対
値K2の加算によって下方の閾値Suが形成される。
【0025】2つの閾値So及びSuはスイッチ14,
15を介して制御され、コンパレータ16に供給され
る。このコンパレータ16ではセンサ信号sが、前記閾
値と交互に比較され、この比較結果に相応して発信器信
号Rが形成される。
【0026】閾値の制御はピーク値O,Uと発信器信号
R(ないしセンサ信号s間での閾値So,Suとの比較
結果)に依存して回路11内で図3において説明された
手法に従って行われる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、変動に起因する発信器
信号の不規則性が適確に修整される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の公知信号センサの信号を時間tに関して
示した図である。
【図2】第2の公知信号センサの信号を時間tに関して
示した図である。
【図3】本発明による信号センサの信号を時間tに関し
て示した図である。
【図4】本発明による信号センサのブロック回路図であ
る。
【符号の説明】
6 発信器部分 7 検出器 8 評価回路 9 上方のピーク値検出器 10 下方のピーク値検出器 12 減算器 13 加算器 16 コンパレータ s センサ信号 R 発信器信号 O 上方のピーク値 U 下方のピーク値 K1 絶対値 K2 絶対値 So 上方の閾値 Su 下方の閾値

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号センサ、例えば自動車用の回転数及
    び/又は位置センサであって、 複数の歯及び/又はセグメントを備えた回転可能な発信
    器部分(6)と、 位置固定された検出器(7)と、 評価回路(8)とを有しており、 前記検出器(7)は、該検出器を通過移動する複数の歯
    及び/又はセグメントに対応するセンサ信号(S)を生
    ぜしめるものであり、 前記評価回路(8)では当該センサ信号(S)が、少な
    くとも直前に検出されたセンサからの上方及び下方ピー
    ク値(O,U)に対応する少なくとも1つの閾値との比
    較によって連続的にデジタル発信器信号(R)に変換さ
    れるものである、信号センサにおいて、 センサ信号(S)ないしセンサ信号(S)の上方のピー
    ク値(O)よりも所定の絶対値(K1)だけ小さな上方
    の閾値(So)と、 センサ信号(S)ないしセンサ信号(S)の下方のピー
    ク値(U)よりも所定の絶対値(K2)だけ大きな下方
    の閾値(Su)とが生成されるように構成されているこ
    とを特徴とする、信号センサ。
  2. 【請求項2】 前記上方及び下方の閾値(So,Su)
    の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K2)は等
    しい大きさである、請求項1記載の信号センサ。
  3. 【請求項3】 前記上方及び下方の閾値(So,Su)
    の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K2)は異
    なる大きさである、請求項1記載の信号センサ。
  4. 【請求項4】 前記上方及び/又は下方の閾値(So,
    Su)の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K
    2)のうちの少なくとも1つは定数値である請求項1記
    載の信号センサ。
  5. 【請求項5】 前記上方及び/又は下方の閾値(So,
    Su)の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K
    2)のうちの少なくとも1つは、先行するピーク値
    (O,U)の振幅に対応している、請求項1記載の信号
    センサ。
  6. 【請求項6】 前記上方及び/又は下方の閾値(So,
    Su)の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K2)
    のうちの少なくとも1つは、先行する2つのピーク値
    (O,U)の振幅の差に対応している、請求項1記載の
    信号センサ。
  7. 【請求項7】 前記上方及び/又は下方の閾値(So,
    Su)の形成のための2つの所定の絶対値(K1,K
    2)のうちの少なくとも1つは、所定の最大値よりも小
    さい、請求項1記載の信号センサ。
JP26544193A 1992-09-30 1993-09-30 信号センサ Withdrawn JPH06194188A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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EP92116742A EP0590190A1 (de) 1992-09-30 1992-09-30 Signalgeber
DE92116742.5 1992-09-30

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ID=8210085

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EP0590190A1 (de) 1994-04-06

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