JPH09512628A

JPH09512628A - 直線または回動動作の測定システム

Info

Publication number: JPH09512628A
Application number: JP7526675A
Authority: JP
Inventors: イェンス−ペーターコールト，
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: Lucas Industries Ltd
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 1997-12-16
Also published as: US5777223A; BR9507362A; EP0755503A1; EP0755503B1; KR970702476A; DE4413098A1; DE4413098C2; DE59502768D1; AU2257195A; WO1995028616A1

Abstract

(57)【要約】第１の測定方法に従って動作し、直線または回動動作の形態の入力値（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換する第１の長さまたは角度センサ（３）を有する直線または回動動作の測定システムは、第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に連結している第２の長さまたは角度センサ（１）が前記第１の測定方法と異なる測定方法で動作して、直線または回動動作（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第２の出力値（Ｕ_PULS）に変換すべく設けられ、これにより機能的信頼性を増大し、「共通モード」エラーを回避するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】直線または回動動作の測定システム本発明は、好ましくは安全関連の用途のために用いる、移動部の位置を検知する測定システムに関し、特に請求項１の前文の特徴を有する測定システムに関する。また、本発明は、このような測定システムの応用に関する。本発明は、第１の長さおよび角度センサを備えた直線動作および回動動作用に設計された実際の応用から知られている測定システムに基礎を置いている。なお、この第１の長さおよび角度センサは、第１の測定方法に従って機能し、直線動作または回動動作の形態の入力値を電気的に処理し得る第１の出力値に変換するものである。この測定システムは、ポテンシオメータによって実施される。このポテンシオメータにおいては、例えば移動または回転角度等の機械的入力値を例えば電圧等の電気的出力値に変換するために、摺動接点が細長い抵抗小片に沿って案内され、抵抗小片上の摺動接点の位置に応じた入力値に依存して出力値が生成されるようになっている。ポテンシオメータが要求される入出力信号動作に対する必要条件は、摺動接点と抵抗小片との間の完全な電気的導電接続であり、この必要条件は、例えば、摺動接点が僅かな圧力で抵抗小片の表面に対して永久に押し付けられるようにばねレバー状の摺動接点によって達成される。このようなポテンシオメータは、動作時間の増大および加圧力の影響により摺動接点と抵抗小片との摺接面が摩擦により摩耗するということにおいて根本的な不具合がある。この摩擦は、微細な摩損粉末の形をとって、摺動接点と抵抗小片との摺接面に分配され、ポテンシオメータの入出力信号動作に悪影響を及ぼす接触抵抗の増大を生じる。特に、安全が不可欠であるシステムに使用される場合には、互いに並列に設けられたいくつかのポテンシオメータは、共通の入力値が何回か検知されると共にそれぞれの出力値を比較することにより不良の有無についての結論が得られるように、ポテンシオメータの機能を監視することが必要である。しかしながら、そのためには、高いコストを必要とし、かつ、付加的な装置設置スペースが要求される。また、重複設計の場合には、一方では個々のポテンシオメータは同じ技術で製造され、他方では個々の出力値の信号調節が同じ方法で行われるために所謂「共通モード」エラーが排除されないという不利益がある。ドイツ国実用新案DE 90 17 451 U1 は、位置測定における潜在的エラーを示す教示および立証装置を開示している。この装置は、軸上に設けられた軸ナットの直線上の位置の増分または絶対値の測定用の２つの長さ測定装置を有する。第１の長さ測定装置は、最後に調整された設置位置に固定され、比較用の基準として作用する。また、第２の長さ測定装置は、特に設置位置に対して偏倚することができ、第１の長さ測定装置に平行にまたは傾斜して移動することができる。長さ測定装置の各々用の表示フィールドを有する位置表示手段が設けられている。更に、軸は間接的走行測定用の角度測定装置と連結することができ、その測定値は、最後に調整された設置位置の長さ測定装置の測定値と比較することができる。最後に、測定方法の形式が互いに異なっているいくつかの角度測定装置を軸に連結することが開示されている。共通測定値を発生する処理および出力手段はここには開示されていない。むしろ、この周知の装置の目的は、異なる測定方法および測定装置から生じる測定エラーをシミュレートして立証することである。このような共通測定値を発生することにより、このようなエラーが取払われまたは除去され、装置による教示または立証目的はもはや遂行されない。ドイツ国実用新案DE 69 15 696 U1 は、軸を有する測定ヘッドについて記載している。この軸は軸端部を有し、この軸端部は測定ヘッドのハウジングから両側に突出し、それぞれ１つのフランジを有し、軸端部の一方または他方を機械軸にオプションとして接続し、監視することができる。測定ヘッドは時計方向および反時計方向の両方に回転する機械に使用され得る。測定ヘッドの内部には測定用ポテンシオメータの回転子および符号化ディスクが回転に対して固定されるように軸に接続されている。符号化ディスクは近接スイッチの通過毎に電気パルスを発生する強磁性または導電材からなる孔またはスロットの形成されたディスクまたはキャリー制御羽根として設計することができる。測定ヘッドの典型的な用途として、クランク駆動プレスの制動がある。ブレーキの初期時間を決定するために、符号化ディスクによって発生した信号間の時間を測定することにより軸の角速度がまず決定される。制動動作の終了時、すなわち軸が停止すると、軸のそれぞれの角度位置に比例するアナログ信号が測定用ポテンシオメータで測定される。測定装置の種々の測定センサは異なる物理的パラメータ（軸停止時の角速度および角度位置）を測定するように作用する。米国特許US 4,693,111は、各々が抵抗小片として形成されているいくつかの電気測定トラックを有する直線動作用の測定センサを開示している。抵抗小片は異なる長さ（および異なる分解能）のものであるかまたは等しい長さのものであり、積み重ねられて配設されている。オプションとして、抵抗小片の１つの出力値はスイッチを介して別の処理のために供給される。このような測定センサは、異なる測定方法により動作する２つの測定センサを有していない。この装置は、測定位置の関数としてセンサの測定範囲にわたって異なる分解能を有するかまたは特に高い分解能に備えるように作用する。このために、センサの一方の１つの出力値のみが各測定位置において使用される。第３番目のドキュメントに記載のセンサは、特に信頼性の高い測定や故障に強い測定を行なうことはできない。ドイツ国特許DE 30 46 363 A1 は、弁別器およびコンピュータを使用した結果、高い分解能で長い距離を測定することができるディジタル増分測定手段を有する位置制御システムを開示している。異なる測定方法の使用は開示されていない。ドイツ国特許DE 39 30 571 A1 から、部品の許容可能な圧力依存変形特性の超過を判定することにより、過負荷の制動手段を監視するために選択された部品（例えば、制動ドラム）の温度を測定することが知られる。かくして、本発明は、上記欠点を回避し、測定システムの機能的信頼性を増大するように冒頭に述べた形式の測定システムを開発するということを目的としている。本発明によれば、上記目的は、更に請求項１の特徴部に記載の特徴的構成によって、冒頭に述べた包括的な測定システムを開発することにより解決される。これは、第１および第２の出力値として、同じ機械的入力値の特徴を示し、評価用に使用される異なる根源の２つの信号の処理を可能にする。（物理的にまたは原理的に、各々）異なる測定方法のために、一方の長さまたは角度センサに発生するエラーまたは欠陥は、他方の長さまたは角度センサの出力値によって検出され補正され得る。一方の出力値にエラーが検出された場合の他の可能性として、評価および別の処理用の他方の出力値のみを使用することができる。好ましくは、第１の長さおよび角度センサはアナログ測定方法により動作し、第２の長さおよび角度センサはディジタル測定方法により動作する。これは、２つの長さおよび角度センサに対するそれぞれの起こりうる干渉作用の非常に良好な減結合が可能であるという点において有益である。好適実施例では、第１および第２の変換器は、第１および第２の出力値をそれぞれ第１および第２の匹敵しうる測定値に変換するために設けられ、および／または、測定値または出力値は処理および出力手段で処理されてそこから出力される。前記変換器および／または処理および出力手段は、別の処理用に最大限処理された信号を供給するために、（同じ基板上で必要な場合には）２つの長さおよび角度センサに非常に近接して設けられる。第１の長さおよび角度センサの第１の測定方法は、好ましくは移動または角度の関数として連続的に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知する方法であり、第２の長さおよび角度センサの第２の測定方法は、移動または角度の関数としてパルス状に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知する方法である。これは、主に同じ測定原理が長さおよび角度センサの両方に使用されることを意味している。測定システムの具体的実施例においては、２つの異なる測定方法が使用され、一方においては連続的に変化する値の実現のためにおよび他方においてはパルス状に（ディジタルに）変化する値の実現のために異なる検知および評価装置が使用されることにより、長さまたは角度センサの一方のタイプの不良に対する特定の感度はその点において他方の長さおよび角度センサの抵抗によって補償することができる。測定システムを所定のスタート位置（ｓ_min，ｓ_max）にリセットする必要なく、供給電圧の不良および次の回復後に入力値の絶対位置を決定することができるように、第１および／または第２の長さまたは角度センサが移動または角度の関数として絶対的出力値を出力する符号化センサであれば有益である。いくつかの用途では、第１および／または第２の長さまたは角度センサが所定の移動区分または角度区分の関数として相対的出力値を出力する増分センサであることは十分または有益でさえある。これは、（出力パルスを計数することにより）非常に簡単な評価を可能にする。好適な実施例では、第１の長さまたは角度センサはポテンシオメータとして形成され、第２の長さまたは角度センサは機械的に走査しうる格子として形成される。格子は等距離ストライプパターンとして設計されるのが好ましく、格子の個々のストライプは互いに電気的に接続される。特に、増分または符号化センサは、光学走査を可能にする。更に、第１および第２の長さまたは角度センサは平行または同軸に設けられ、これらに隣接して、少なくとも１つの導電トラックが動作電圧の供給のためにまたは測定値の決定のために設けられる。長さまたは角度センサのうちの一方、例えばポテンシオメータ、可変コンデンサ等が絶対位置上に情報を含む出力値を発生する場合には、該出力値は、これが相対的動作を決定のみすることができるものであれば、他方の長さまたは角度センサの入力値として使用され得る。このようにして、他方の長さまたは角度センサの出力値（相対的値のみを反映している）は、絶対位置の情報に重畳される。この結果、２つの長さまたは角度センサはそれらの機能モードに対してもはや完全なる減結合ではなくなる。しかしながら、この実施例はいくつかの用途に対しては十分または有益でさえある。しかしながら、より高い安全性が要求される場合には、他方の長さまたは角度センサの出力値に関係なく、一方の長さまたは角度センサの出力値を保持することが必要である。２つの出力値は入力値を介して結合されているが、不良または欠陥による一方の測定方法に対する影響は、一方の出力値が他方の出力値を得るために使用されない場合には、すなわち一方の測定値が他方の出力値に含まれていない場合には、他方の出力値に影響しない。次に続く信号処理のために設けられる測定値についての最大限に可能な信頼性を得るために、一方の長さまたは角度センサの出力の期待値を他方の長さまたは角度センサの出力値から決定し、該期待値を実際の出力値と比較し、ある値の偏差がある場合に、エラー信号を発生するようになっている処理および出力手段を有することは有益である。代わりにまたは付加的に、出力測定値の直接的補正は処理および出力手段で行うことができる。また、時間の関数としての第１および／または第２の出力値の変動から、および時間の関数としてのその変動に基づいて、処理および出力手段はそれぞれの出力値が可能な補正値を表しているかどうかを決定し、期待値からの偏差が所定の値である場合にはエラー信号の発生および／またはエラーの補正を行うことができる。期待値の変更された決定を行なうには、処理および出力手段が所定の移動／角度時間関係に基づいて一方または両方の出力値をチェックするために使用される時間信号を供給するタイマを有するように構成する。例えば、長さまたは角度センサとして増分センサが用いられる場合には、タイマは長さまたは角度センサの出力値または出力信号である最小および／または最大パルス継続時間を特定することができる。他の可能性は、抵抗、容量または同様な値の変化の割合から増分センサの期待されるパルス継続時間を引き出すことである。入力値の付加情報が別の信号処理のために必要である場合には、処理および出力手段が、所定の移動／角度時間関係に基づいて第１および／または第２の出力値および時間信号から誘導値、すなわち入力値の速度および／または加速度を決定し得るものであることが好ましい。また、前記誘導値の決定は、処理および出力手段が第１および／または第２の出力値から時間の関数としてのその変動に基づいて前記誘導値を決定するように行うことができる。更に、ある距離の相対的移動またはある角度の相対的回転を測定する多くの用途が存在する。これらのような場合には、絶対位置を決定することは必須なものではないが、相対的移動を決定することは十分に可能である。上述した本発明の主事項はこの目的に適するものである。上述した測定システムの好ましい用途によれば、本測定システムは、自動車用の電子的に調整し得るブレーキブースタを有する電子制御システムに使用される。ここで、ブレーキブースタに連結されているブレーキペダルを動作させると、前記電子制御システムの適当な場所に設けられた測定システムによって検知される直線または回動動作（移動ｓ，角度アルファ）を生じ、電子制動システムの処理および出力手段から発生する測定値およびエラー信号はブレーキブースタ用の制御信号の発生のために利用される。本発明の他の設計上の特徴および利点は、図面を参照した次の記載の通りである。図１は、好ましくは直線動作を検知するように作用する本発明に係わるポテンシオメータシステムの一実施例を示す概念図である。図２は、実施例において入力値の関数として得られるアナログ出力値の直線変動を示す特性図である。図３は、実施例において入力値の関数として得られるパルス状出力値の直線変動を示す特性図である。図４は、可能な評価ユニットのブロック図である。図５は、本発明に係るポテンシオメータシステムの他の実施例を示す概念図である。図６は、図５に示す実施例において入力値の関数として得られるパルス状出力値の変動を示す特性図である。図７は、好ましくは回動動作を検知するように作用する実施例を示す概念図である。図８は、測定システムのブロック図である。図１は、電気絶縁基板９上に設けられた３つの縦方向の摺動トラックを示しており、これらの摺動トラックは互いに平行に設けられた櫛状（導電性）摺動トラック１、抵抗小片３、および同様（導電性）の摺動トラック４であって、これらの上において摺動接点５ａ，５ｃおよび５ｄがｓ_minからｓ_maxまでの範囲内でｓ方向に摺動するようになっている。摺動トラック１，３，４を横切るように配設されると共に摺動接点５ａ，５ｃおよび５ｄに堅固に接続された接続部６によって、堅固でかつ実質的に完全な電気的接続が行われている。検知されるべき入力値ｓ（移動ｓ）は、詳細に説明する必要のない適当な方法で接続部６を介して供給されるようになっている。櫛状摺動トラック１は、連続部１ａと、この連続部１ａの片側においてＳ方向の等距離パターンとして形成されている横方向突出部１ｂとで構成されており、これらの横方向突出部１ｂ上を摺動接点５ａが摺動されるようになっている。正および負の動作電圧Ｕ_B+およびＵ_B-が抵抗小片３の端部３ａおよび３ｂにそれぞれ供給されている。入力値Ｓに依存するポテンシオメータ電圧Ｕ_POTが摺動接点５ｃを介して抵抗小片３から取り出され、摺動接点５ｄを介して同じ摺動トラック４に転送され、別の信号処理のためにポイント４ａから取り出すことができる。図２は、接続部６と一緒に摺動接点５ａ，５ｃおよび５ｄがｓ_minからｓ_maxまでの範囲内でｓ方向に均一に動作する場合のポテンシオメータ電圧Ｕ_POTの変動を示している。この動作の結果、各位置Ｓにはそれに応じた唯一の電圧値Ｕ_POT が割り当てられる。接続部６がｓ方向に移動すると、櫛状摺動トラック１の接点ブレーカ側１ｂはポテンシオメータ電圧Ｕ_POTを供給する摺動接点５ａを介して走査され、ポイント１ｃからパルス状電圧勾配Ｕ_PULSが取り出される。このように、アナログ値として抵抗小片３上の摺動接点５ｃの絶対的位置を反映しているポテンシオメータの実際の出力値Ｕ_POTに加えて、抵抗小片３上の摺動接点５ｃの相対的位置変化をパルスシーケンスとして示す別の出力値Ｕ_PULSが供給される。ｓ方向における接続部６の均一な動作の場合には、図３に示すようなパルス状電圧勾配Ｕ_PULSが得られる。接点ブレーカ側１ｂと摺動接点５ａとの接続状態が発生する領域においては、Ｕ_POTに対するものと同じＵ_PULSが発生し、そうでない場合にはＵ_PULSはゼロの値に低下する。予め決められない休止位置に接続部６がある場合、Ｕ_PULSはＵ_POTの実際の値かまたは約ゼロの値になる。このことは、下流側に設けられている評価ユニット２０が互いに独立である出力値Ｕ_PULS，Ｕ_POTをそれぞれ供給され、安全が不可欠であるシステムに必要であるポテンシオメータの機能並びに評価ユニット２０への接続線の両方を監視することができるという利点を生じる。評価ユニット２０としてのマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラの好ましい使用に関しては、前記出力値Ｕ_POT，Ｕ_PULSが評価ユニット２０内の独立のアナログおよびディジタル信号路で処理されるので、マイクロコンピュータまたはマイクロコントローラもまた監視されるということが有益であることがわかる。他の利点は、櫛状摺動トラック１から取り出されるパルスシーケンスＵ_PULSが動作時間の増大に伴う接触抵抗の増大により如何なる悪影響も受けず、抵抗小片３から取り出されるアナログ信号Ｕ_POTを補正するために利用することができる可能性があるということである。ポテンシオメータ電圧Ｕ_POTおよびパルス状電圧勾配Ｕ_PULSを更に処理する可能な方法について、図４を参照して説明する。ここで、ポテンシオメータ電圧Ｕ_POTは、アナログ／ディジタルコンバータ１２に供給される。この上流側には電圧リミッタおよびパルス整形器またはフィルタモジュール１０が安全予備手段として通常設けられている。それから、ディジタル化された値ＡＤ_POTがチャンネル１３を介してコンピュータおよび比較器ユニット１４に供給され、ここで絶対的位置ｓが使用ポテンシオメータシステムの入出力信号特性に基づいて決定される。アナログ／ディジタルコンバータ１２の制御はチャンネル１５を介してコンピュータおよび比較器ユニット１４によって行われる。また、パルス状電圧勾配Ｕ_PULSは、モジュール１１を介して適当に増幅されて濾過され、矩形パルスシーケンスとしてパルスカウンタ１６に供給される。そのカウンタ値Ｎ_PULSがチャンネル１７を介してコンピュータおよび比較器ユニット１４に転送され、ｓ方向における接続部６の移動時における相対的位置変化デルタｓが、ｓ方向の突出部１ｂの寸法ｄ₂およびｓ方向の２つの連続した突出部１ｂの距離ｄ₁の情報に基づいて、摺動トラック１において決定される。カウンタ値Ｎ_PULSのリセットのような必要な制御機能が、チャンネル１８を介してコンピュータおよび比較器ユニット１４によって再度行われる。監視および補正機能は、例えば、常に最後の絶対的位置ｓ（ｎ−１）がバッファされ、新しい絶対的位置ｓ（ｎ）への移動後、差ｓ（ｎ）−ｓ（ｎ−１）が形成され、この差はそれから独立に決定された相対的位置変化デルタｓと比較されるというようなアルゴリズムにより、コンピュータおよび比較器ユニット１４内で実施し得る。タイマ１９は、コンピュータおよび比較器ユニット１４に信号ＡＤ_POTおよびＮ_PULSを時間の関数として検出させることを可能にし、これによりまた周知の長さ／時間関係を使用して速度または加速度のようなパラメータを決定することができる。アナログ／ディジタルコンバータ１２、コンピュータおよび比較器ユニット１４、パルスカウンタ１６およびタイマ１９の機能ブロックは市販されているマイクロコンピュータに標準として既に設けられていることを勘案すれば、評価ユニット２０はこのようなマイクロコンピュータを使用することにより特に簡単かつ経済的に実施することが可能である。図５は、図１の実施例とは別の実施例を示すものであり、同図においては、他の摺動接点５ｂがｓ_minからｓ_maxの範囲内をｓ方向に摺動する他の同様な摺動トラック２が設けられている。正の動作電圧Ｕ_B+が摺動トラック２のポイント２ａに供給されている。摺動接点５ａ〜５ｄ間の堅固な接続が接続部７によって同様に行われているが、完全な導電接続は摺動接点５ａと５ｂの間並びに摺動接点５ｃと５ｄとの間に存在するのみである。接点ブレーカ側１ｂが接続部７のｓ方向への移動時に摺動接点５ａにより走査される場合、一定振幅を有するパルス状電圧勾配Ｕ_PULSがポイント１ｃから取り出される。ｓ方向への接続部７の均一な移動に伴って本実施例で得られるパルス状電圧勾配Ｕ_PULSが、図６に示されている。この実施例の場合、Ｕ_PULSの信号調節用のモジュール１１は簡単かつ更に経済的な方法で実施することができると共に、出力値であるポテンシオメータ電圧Ｕ_POT およびパルス状電圧勾配Ｕ_PULSは互いに完全に減結合されているという利点がある。図７は、回転動作を検知するために好ましく採用される本発明の実施例を示している。ここで、同様な摺動トラック４、抵抗小片３および櫛状摺動トラック１はシステムの中心Ｍに対して同軸的に設けられている。摺動接点５ｄ，５ｃおよび５ａは、接続部８を介して堅固にかつ完全に電気的に導通した状態で互いに接続されている。この接続部８は、入力値アルファの印加時に摺動接点５ｄ，５ｃおよび５ａがそれぞれ関連する摺動トラック（４，３および１）上を角度アルファmin から角度アルファmax までの範囲内を中心Ｍに向かって半径方向に摺動するような回転式ピックアップを有している。動作電圧Ｕ_B+およびＵ_B-の印加は、抵抗小片３の端部３ａおよび３ｂに行われ、Ｕ_POTの取り出しは同様な摺動トラック４のポイント４ａで行われ、Ｕ_PULSは櫛状摺動トラック１のポイント１ｃから取り出される。アルファ_minからアルファ_maxまでの範囲における中心Ｍの周りの接続部８の均一な回転動作の場合にも、直線形状の抵抗小片３の場合に得られる図３に示す如きパルス状電圧勾配Ｕ_PULSと同様のものが得られる。図８は、主要機能モードを示している測定システムのブロック図である。入力値ｓまたはアルファは、第１および第２の長さまたは角度センサ３，１に並列に供給される。第１の長さまたは角度センサ３を第２の長さまたは角度センサ１に接続する点線は図１および図７に示されている変形を示している。ここで、一方の出力値（ここではＵ_POT）は他方の出力値（ここではＵ_PULS）によって変調され、絶対的位置ｓの情報、両出力値のアルファを得る。それから、２つの出力値Ｕ_POT，Ｕ_PULSは評価および処理ユニット２０に供給され、該ユニット２０はこれら２つの出力値を処理し、適用可能ならば測定値およびエラー信号を出力する。しかしながら、すべての他の上述した利点の他に、並列に設けられた増分センサを有するポテンシオメータ装置としての本発明による測定システムの実施例の決定的利点は、簡単かつ経済的な製造を可能とし、何よりも非常に小さな設置スペースで済むことが強調されなければならない。パルスシーケンスを発生するための櫛状摺動トラックが抵抗小片に加えて適用される上述した実施例は、製造において有利な設計を提供するが、光電、誘導または容量的方法を使用することは出力値の発生を考慮した場合に有益である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年３月１日【補正内容】請求の範囲（補正）１．第１の測定方法に従って作動し、直線動作または回動動作の形態の入力値（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換するための第１の長さまたは角度センサ（３）と、前記第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に結合し、前記第１の測定方法と異なる測定方法に従って動作し、直線動作または回動動作（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第２の出力値（Ｕ_PULS）に変換するための第２の長さまたは角度センサ（１）とをそれぞれ有し、前記第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を後続の処理および評価に利用するようにした直線または回動動作の測定システムであって、一方の長さまたは角度センサ（３）の出力値（Ｕ_POT）が他方の長さまたは角度センサ（１）の入力値として作用するように構成したことを特徴とする直線または回動動作の測定システム。２．２つの出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を処理し、測定値およびエラー信号を出力する処理および評価ユニット（２０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の直線または回動動作の測定システム。３．前記第１の長さまたは角度センサ（３）はアナログ測定方法に従って動作し、前記第２の長さまたは角度センサ（１）はディジタル測定方法に従って動作することを特徴とする請求項１または２に記載の直線または回動動作の測定システム。４．第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を、互いに比較可能であり、処理および出力手段（２０）で処理されて出力される第１および第２の測定値（ＡＤ_POT，Ｎ_PULS）に変換するために、前記第１および第２の変換器（１０，１２；１１，１６）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。５．前記第１の長さまたは角度センサ（３）は、移動（ｓ）または角度（アルファ）の関数として連続的に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知することができ、前記第２の長さまたは角度センサ（１）は、移動（ｓ）または角度（アルファ）の関数としてパルス状に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知することができることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。６．前記第１および／または第２の長さまたは角度センサ（３および／または１）は移動または角度（ｓ，アルファ）に依存する絶対的出力値を出力する符号化センサであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか1項に記載の直線または回動動作の測定システム。７．前記第１および／または第２の長さまたは角度センサ（３および／または１）は、所定の移動または角度セクションに依存する相対的出力値を出力する増分センサであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。８．前記第１の長さまたは角度センサ（３）はポテンシオメータとして設計され、前記第２の長さまたは角度センサ（１）は機械的に走査しうる格子（１ｂ）として設計されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。９．前記格子（１ｂ）は等距離の小片パターンとして設計されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１０．前記格子（１ｂ）の個々の小片は互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の直線または回動動作の測定システム。１１．前記第１および第２の長さまたは角度センサ（３，１）は互いに平行または同軸に配設され、該センサに隣接して、少なくとも１つの導電トラック（２，４）が動作電圧の供給または測定値の決定のために設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１２．前記処理および出力手段（２０）は、一方の長さまたは角度センサの出力の期待値を他方の長さまたは角度センサの出力値から決定し、該期待値を実際の出力値と比較し、ある値の偏差がある場合にはエラー信号を発生するようになっていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１３．前記処理および出力手段（２０）は、所定の移動／角度時間関係に基づいて一方または両方の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）をチェックするために利用される時間信号を発生するタイマ（１９）を有することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１４．前記処理および出力手段（２０）は、所定の移動／角度関係に基づいて第１および／または第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）から誘導値、すなわち入力値の速度および／または加速度を決定することを特徴とする請求項１３に記載の直線または回動動作の測定システム。１５．前記処理および出力手段（２０）は、第１および／または第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）から時間の関数としてのこれらの変動に基づいて誘導値、すなわち入力値（ｓ，アルファ）の速度および／または加速度を決定することを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１６．前記処理および出力手段（２０）は、時間の関数としての前記第１および／または第２の出力値の変動から時間の関数としてのその変動に基づいて、それぞれの出力値が可能な正しい値を表しているかどうかを決定することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１７．第１の測定方法に従って動作し、直線または回動動作の形態の入力値（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換するための第１の長さまたは角度センサ（３）と、前記第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に連結され、前記第１の測定方法と異なる測定方法に従って動作し、直線または回動動作（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_PULS）に変換するための第２の長さまたは角度センサ（１）とをそれぞれ有し、前記第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を後続の処理および評価に利用するようにした請求項１乃至１６の何れか１項に記載の直線または回動動作用測定システムの応用。１８．自動車用の電子的に調整可能なブレーキブースタを有する電子制動システムにおいて、前記ブレーキブースタに連結されたブレーキペダルの動作により、測定システムで検知される直線または回動動作（ｓ，アルファ）を生じ、電子制動システムにおける前記処理および出力手段（２０）からの測定値およびエラー信号がブレーキブースタ用の制御信号の発生のために利用されることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システムの応用。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．第１の測定方法に従って作動し、直線動作または回動動作の形態の入力値（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換するための第１の長さまたは角度センサ（３）と、前記第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に結合し、前記第１の測定方法と異なる測定方法に従って動作し、直線動作または回動動作（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第２の出力値（Ｕ_PULS）に変換するための第２の長さまたは角度センサ（１）とをそれぞれ有し、前記第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を後続の処理および評価に利用するようにした直線または回動動作の測定システムであって、前記２つの出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を処理し、測定値およびエラー信号を出力する処理および評価ユニット（２０）を設けたことを特徴とする直線または回動動作の測定システム。２．一方の長さまたは角度センサ（３）の出力値（Ｕ_POT）が他方の長さまたは角度センサ（１）の入力値として作用することを特徴とする請求項１に記載の直線または回動動作の測定システム。３．一方の長さまたは角度センサの出力値が他方の長さまたは角度センサの出力値から独立であることを特徴とする請求項１に記載の直線または回動動作の測定システム。４．第１の測定方法に従って作動し、直線動作または回動動作の形態の入力値（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換するための第１の長さまたは角度センサ（３）と、前記第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に結合し、前記第１の測定方法と異なる測定方法に従って動作し、直線動作または回動動作（ｓ、アルファ）を、電気的に処理し得る第２の出力値（Ｕ_PULS）に変換するための第２の長さまたは角度センサ（１）とをそれぞれ有し、前記第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を後続の処理および評価に利用するようにした直線または回動動作の測定システムであって、一方の長さまたは角度センサ（３）の出力値（Ｕ_POT）が他方の長さまたは角度センサ（１）の入力値として作用するように構成したことを特徴とする直線または回動動作の測定システム。５．前記第１の長さまたは角度センサ（３）はアナログ測定方法に従って動作し、前記第２の長さまたは角度センサ（１）はディジタル測定方法に従って動作することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。６．第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を、互いに比較可能であり、処理および出力手段（２０）で処理されて出力される第１および第２の測定値（ＡＤ_POT，Ｎ_PULS）に変換するために、前記第１および第２の変換器（１０，１２；１１，１６）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。７．前記第１の長さまたは角度センサ（３）用の第１の測定方法は、連続的に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知する方法を含み、前記第２の長さまたは角度センサ（１）用の第２の測定方法は、移動（ｓ）または角度（アルファ）の関数としてパルス状に変化する電気抵抗、容量、インダクタンス、光透過または電界強度値を検知する方法を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。８．前記第１および／または第２の長さまたは角度センサ（３および／または１）は、移動または角度（ｓ，アルファ）に依存する絶対的出力値を出力する符号化センサであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。９．前記第１および／または第２の長さまたは角度センサ（３および／または１）は、所定の移動または角度区分に依存する相対的出力値を出力する増分センサであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１０．前記第１の長さまたは角度センサ（３）はポテンシオメータとして設計され、前記第２の長さまたは角度センサ（１）は機械的に走査しうる格子（１ｂ）として設計されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１１．前記格子（１ｂ）は等距離小片パターンとして設計されることを特徴とする請求項１０に記載の直線または回動動作の測定システム。１２．前記格子（１ｂ）の個々の小片は互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の直線または回動動作の測定システム。１３．前記第１および第２の長さまたは角度センサ（３，１）は互いに平行または同軸に配設され、該センサに隣接して、少なくとも１つの導電トラック（２，４）が動作電圧の供給または測定値の決定のために設けられていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１４．前記処理および出力手段（２０）は、一方の長さまたは角度センサの出力の期待値を他方の長さまたは角度センサの出力値から決定し、該期待値を実際の出力値と比較し、ある値の偏差がある場合にはエラー信号を発生するようになっていることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１５．前記処理および出力手段（２０）は、所定の移動／角度時間関係に基づいて一方または両方の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）をチェックするために利用される時間信号を発生するタイマ（１９）を有することを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１６．前記処理および出力手段（２０）は、所定の移動／角度関係に基づいて第１および／または第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）から誘導値、すなわち入力値の速度および／または加速度を決定することを特徴とする請求項１５に記載の直線または回動動作の測定システム。１７．前記処理および出力手段（２０）は、第１および／または第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）から時間の関数としてのこれらの変動に基づいて誘導値、すなわち入力値（ｓ，アルファ）の速度および／または加速度を決定することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１８．前記処理および出力手段（２０）は、時間の関数としての前記第１および／または第２の出力値の変動から時間の関数としてのその変動に基づいて、それぞれの出力値が可能な正しい値を表しているかどうかを決定することを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システム。１９．第１の測定方法に従って動作し、直線または回動動作の形態の入力値（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_POT）に変換するための第１の長さまたは角度センサ（３）と、前記第１の長さまたは角度センサ（３）に機械的に連結され、前記第１の測定方法と異なる測定方法に従って動作し、直線または回動動作（ｓ，アルファ）を、電気的に処理し得る第１の出力値（Ｕ_PULS）に変換するための第２の長さまたは角度センサ（１）とをそれぞれ有し、前記第１および第２の出力値（Ｕ_POT，Ｕ_PULS）を後続の処理および評価に利用するようにした請求項１乃至１６の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システムの応用。２０．自動車用の電子的に調整可能なブレーキブースタを有する電子制動システムにおいて、前記ブレーキブースタに連結されたブレーキペダルの動作により、測定システムで検知される直線または回動動作（ｓ，アルファ）を生じ、電子制動システムにおける前記処理および出力手段（２０）からの測定値およびエラー信号がブレーキブースタ用の制御信号の発生のために利用されることを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１項に記載の直線または回動動作の測定システムの応用。