JPH11160150A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
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- JPH11160150A JPH11160150A JP9328599A JP32859997A JPH11160150A JP H11160150 A JPH11160150 A JP H11160150A JP 9328599 A JP9328599 A JP 9328599A JP 32859997 A JP32859997 A JP 32859997A JP H11160150 A JPH11160150 A JP H11160150A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、長期間に亘り信頼性の高い高精度
な変位測定を実現し得るようにすることにある。 【解決手段】第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄ
の故障を判定して、故障なしを判定した状態で、第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜
Ａ4 に基づいて直線走査鏡６の二軸方向の変位を算出
し、第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち故
障したセンサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を断して、第１
乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち正常なセン
サ出力に基づいて、その利得を可変設定して直線走査鏡
６の二軸方向の変位を算出するように構成したものであ
る。
な変位測定を実現し得るようにすることにある。 【解決手段】第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄ
の故障を判定して、故障なしを判定した状態で、第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜
Ａ4 に基づいて直線走査鏡６の二軸方向の変位を算出
し、第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち故
障したセンサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を断して、第１
乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち正常なセン
サ出力に基づいて、その利得を可変設定して直線走査鏡
６の二軸方向の変位を算出するように構成したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば人工衛星
等の宇宙航行体に搭載されて、大気観測等に供するＦＴ
（フーリエ分光計）用干渉計に係り、特に、その磁気浮
上システムに用いるのに好適する変位検出装置に関す
る。
等の宇宙航行体に搭載されて、大気観測等に供するＦＴ
（フーリエ分光計）用干渉計に係り、特に、その磁気浮
上システムに用いるのに好適する変位検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＦＴ（フーリエ分光計）は、分
光分析、光学部品の透過率測定や大気中から放出される
微量ガスの測定する分光器として用いられることが知ら
れている。このようなＦＴに用いられる干渉計として
は、図２に示すように筐体１に入力部が形成され、この
筐体１の入力部には、光源（被検出体）２からの光がコ
リメータレンズ３を介して平行光に変換されて入射され
る。
光分析、光学部品の透過率測定や大気中から放出される
微量ガスの測定する分光器として用いられることが知ら
れている。このようなＦＴに用いられる干渉計として
は、図２に示すように筐体１に入力部が形成され、この
筐体１の入力部には、光源（被検出体）２からの光がコ
リメータレンズ３を介して平行光に変換されて入射され
る。
【０００３】上記筐体１内には、周知のビームスプリッ
タ４が、入射光を透過光と反射光に分割するように配置
され、入射した平行光が該ビームスプリッタ４に導かれ
る。このビームスプリッタ４の反射光路には、固定鏡５
が配置される。固定鏡５は、ビームスプリッタ４を介し
て導かれた光を反射して再びビームスプリッタ４に導
く。
タ４が、入射光を透過光と反射光に分割するように配置
され、入射した平行光が該ビームスプリッタ４に導かれ
る。このビームスプリッタ４の反射光路には、固定鏡５
が配置される。固定鏡５は、ビームスプリッタ４を介し
て導かれた光を反射して再びビームスプリッタ４に導
く。
【０００４】また、ビームスプリッタ４の透過光路上に
は、直線走査鏡６が図示しない直線駆動部を介して矢印
方向に直線走査自在に配置される。そして、ビームスプ
リッタ４の干渉光路上には、集光レンズ７及び光検出器
８が配設される。これにより、ビームスプリッタ４で透
過した透過光は、直線走査鏡６に導かれて該直線走査鏡
６で反射され、再びビームスプリッタ４に導かれる。こ
の際、直線走査鏡６は、上記直線駆動部（図示せず）に
より透過光路上に直線駆動される。
は、直線走査鏡６が図示しない直線駆動部を介して矢印
方向に直線走査自在に配置される。そして、ビームスプ
リッタ４の干渉光路上には、集光レンズ７及び光検出器
８が配設される。これにより、ビームスプリッタ４で透
過した透過光は、直線走査鏡６に導かれて該直線走査鏡
６で反射され、再びビームスプリッタ４に導かれる。こ
の際、直線走査鏡６は、上記直線駆動部（図示せず）に
より透過光路上に直線駆動される。
【０００５】ここで、上記固定鏡５からの光と、直線走
査鏡６からの光は、ビームスプリッタ４に導かれて干渉
された後、集光レンズ７を介して光検出器８に導かれ
て、該光検出器８で干渉光の強度が検出され、干渉光の
強度に基づいて大気成分が検出される。
査鏡６からの光は、ビームスプリッタ４に導かれて干渉
された後、集光レンズ７を介して光検出器８に導かれ
て、該光検出器８で干渉光の強度が検出され、干渉光の
強度に基づいて大気成分が検出される。
【０００６】ところで、このようなＦＴ用干渉計は、そ
の直線走査鏡６を図３及び図４に示すようにヨーク１０
に取付けて、このヨーク１０の周囲に後述する磁気浮上
機構１１（図５参照）を構成する複数の電磁石１１ａ〜
１１ｄが所定の間隔に対向配置される。
の直線走査鏡６を図３及び図４に示すようにヨーク１０
に取付けて、このヨーク１０の周囲に後述する磁気浮上
機構１１（図５参照）を構成する複数の電磁石１１ａ〜
１１ｄが所定の間隔に対向配置される。
【０００７】そして、ヨーク１０の周囲部には、検出軸
と略直交する二軸（Ｘ軸及びＹ軸）方向の中間部にヨー
ク１０を挟んで二対、４個の第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄが放射状に対向配置された変位検出装置
３０（図５参照）が配設される。即ち、第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄは、その第１及び第２の変位
センサ１２ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２
ｓ，１２ｄを対として二対、Ｘ軸方向とＹ軸方向の中間
部であって、ヨーク１０の検出軸を挟んで対向配置され
る。
と略直交する二軸（Ｘ軸及びＹ軸）方向の中間部にヨー
ク１０を挟んで二対、４個の第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄが放射状に対向配置された変位検出装置
３０（図５参照）が配設される。即ち、第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄは、その第１及び第２の変位
センサ１２ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２
ｓ，１２ｄを対として二対、Ｘ軸方向とＹ軸方向の中間
部であって、ヨーク１０の検出軸を挟んで対向配置され
る。
【０００８】そして、この変位検出装置３０の第１乃至
第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力端には、図６に
示すように演算処理部９が接続され、この演算処理部９
でセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 に基づいて直線走査鏡６のＸ軸
方向の変位量ＤX 、Ｙ軸方向の変位量ＤY を ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）−（Ａ3 ＋Ａ3 ） ＤY ＝（Ａ1 ＋Ａ3 ）−（Ａ3 ＋Ａ4 ） の式に基づいて算出する。
第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力端には、図６に
示すように演算処理部９が接続され、この演算処理部９
でセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 に基づいて直線走査鏡６のＸ軸
方向の変位量ＤX 、Ｙ軸方向の変位量ＤY を ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）−（Ａ3 ＋Ａ3 ） ＤY ＝（Ａ1 ＋Ａ3 ）−（Ａ3 ＋Ａ4 ） の式に基づいて算出する。
【０００９】上記変位検出装置３０には、図６に示すよ
うに制御回路３１が接続され、上記直線走査鏡６の二軸
回りの変位量ＤX 及びＤY を検出して制御回路３１に出
力する。制御回路３１には、磁気浮上機構１１が接続さ
れ、入力した変位量ＤX 及びＤY に基づいて駆動信号を
生成して磁気浮上機構１１の上記電磁石１１ａ〜１１ｄ
を駆動制御してヨーク１０の検出軸を矢印方向に直線走
査自在に磁気浮上させて、直線走査鏡６を所定の位置に
位置決めする。
うに制御回路３１が接続され、上記直線走査鏡６の二軸
回りの変位量ＤX 及びＤY を検出して制御回路３１に出
力する。制御回路３１には、磁気浮上機構１１が接続さ
れ、入力した変位量ＤX 及びＤY に基づいて駆動信号を
生成して磁気浮上機構１１の上記電磁石１１ａ〜１１ｄ
を駆動制御してヨーク１０の検出軸を矢印方向に直線走
査自在に磁気浮上させて、直線走査鏡６を所定の位置に
位置決めする。
【００１０】ところが、上記変位検出装置では、第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄが一つでも故障する
と、直線走査鏡６のＸ軸及びＹ軸方向の高精度な変位測
定が困難となり、干渉計の高精度な測定に支障を来すと
いう問題を有する。
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄが一つでも故障する
と、直線走査鏡６のＸ軸及びＹ軸方向の高精度な変位測
定が困難となり、干渉計の高精度な測定に支障を来すと
いう問題を有する。
【００１１】係る問題は、特に、宇宙開発の分野に適用
した場合、宇宙空間において、変位センサの交換を含む
保守点検作業が非常に困難であるために、重大な課題と
なっている。
した場合、宇宙空間において、変位センサの交換を含む
保守点検作業が非常に困難であるために、重大な課題と
なっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の変位検出装置では、変位センサが一つでも故障する
と高精度な変位測定が困難となるという問題を有する。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、且つ、長期間に亘り信頼性の高い高精度な変位
測定を実現し得るようにした変位検出装置を提供するこ
とを目的とする。
来の変位検出装置では、変位センサが一つでも故障する
と高精度な変位測定が困難となるという問題を有する。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、且つ、長期間に亘り信頼性の高い高精度な変位
測定を実現し得るようにした変位検出装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は、被検出体の
検出軸と略直交する二軸方向の中間位置に前記被検出体
を挟んで略放射状に対向配置される複数対の変位センサ
と、この複数対の変位センサの故障の有無を判定する判
定手段と、この判定手段の判定に応じて故障した変位セ
ンサの出力系統を断するスイッチ手段と、このスイッチ
手段を介して入力される前記複数対の変位センサのセン
サ出力に基づいて前記被検出体の二軸方向の変位を算出
するものであって、前記スイッチ手段の断の有無に応じ
て利得を可変設定して前記二軸方向の変位を算出する演
算処理手段とを備えて変位検出装置を構成した。
検出軸と略直交する二軸方向の中間位置に前記被検出体
を挟んで略放射状に対向配置される複数対の変位センサ
と、この複数対の変位センサの故障の有無を判定する判
定手段と、この判定手段の判定に応じて故障した変位セ
ンサの出力系統を断するスイッチ手段と、このスイッチ
手段を介して入力される前記複数対の変位センサのセン
サ出力に基づいて前記被検出体の二軸方向の変位を算出
するものであって、前記スイッチ手段の断の有無に応じ
て利得を可変設定して前記二軸方向の変位を算出する演
算処理手段とを備えて変位検出装置を構成した。
【００１４】上記構成によれば、変位センサが故障する
と、演算処理手段は、複数対の変位センサの出力のうち
故障した変位センサの入力を取除いて入力され、故障し
た変位センサに応じた利得を可変設定して、入力した他
の変位センサの出力に基づいて、被検出体の二軸方向の
変位を算出する。これにより、変位センサの数を増加さ
せることなく、対を構成する一方の変位センサが故障し
た状態おける冗長系が構成されて、信頼性の確保される
二軸方向の変位の検出が可能となる。
と、演算処理手段は、複数対の変位センサの出力のうち
故障した変位センサの入力を取除いて入力され、故障し
た変位センサに応じた利得を可変設定して、入力した他
の変位センサの出力に基づいて、被検出体の二軸方向の
変位を算出する。これにより、変位センサの数を増加さ
せることなく、対を構成する一方の変位センサが故障し
た状態おける冗長系が構成されて、信頼性の確保される
二軸方向の変位の検出が可能となる。
【００１５】また、この発明は、被検出体の検出軸と略
直交する二軸方向の中間位置に前記被検出体を挟んで略
放射状に対向配置される複数対の変位センサと、この複
数対の変位センサのセンサ出力に基づいて前記被検出体
の二軸方向の変位を算出するものであって、前記複数対
の変位センサの故障を判定した状態で、故障した変位セ
ンサに応じて利得を可変設定して前記二軸方向の変位を
算出する演算処理手段とを備えて変位検出装置を構成し
た。
直交する二軸方向の中間位置に前記被検出体を挟んで略
放射状に対向配置される複数対の変位センサと、この複
数対の変位センサのセンサ出力に基づいて前記被検出体
の二軸方向の変位を算出するものであって、前記複数対
の変位センサの故障を判定した状態で、故障した変位セ
ンサに応じて利得を可変設定して前記二軸方向の変位を
算出する演算処理手段とを備えて変位検出装置を構成し
た。
【００１６】上記構成によれば、変位センサが故障する
と、演算処理手段は、複数対の変位センサの出力のうち
故障した変位センサの入力を判定して、故障した変位セ
ンサに応じた利得を可変設定し、正常と判定した他の変
位センサの出力に基づいて、被検出体の二軸方向の変位
を算出する。これにより、変位センサの数を増加させる
ことなく、対を構成する一方の変位センサが故障した状
態おける冗長系が構成されて、信頼性の確保される二軸
方向の変位の検出が可能となる。
と、演算処理手段は、複数対の変位センサの出力のうち
故障した変位センサの入力を判定して、故障した変位セ
ンサに応じた利得を可変設定し、正常と判定した他の変
位センサの出力に基づいて、被検出体の二軸方向の変位
を算出する。これにより、変位センサの数を増加させる
ことなく、対を構成する一方の変位センサが故障した状
態おける冗長系が構成されて、信頼性の確保される二軸
方向の変位の検出が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発
明の一実施の形態に係る変位検出装置を示すもので、第
１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄは、その出力端
がスイッチ回路２０に接続される。 但し、図１におい
ては、第１乃至第４の変位センサ２０は、前記図３及び
図４と略同様に磁気浮上機構１１を構成するヨーク１０
及び電磁石１１ａ〜１１ｄに対応して対向配置されるこ
とで、同一部分については、同一符号を付して、その詳
細な説明については省略する。
いて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発
明の一実施の形態に係る変位検出装置を示すもので、第
１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄは、その出力端
がスイッチ回路２０に接続される。 但し、図１におい
ては、第１乃至第４の変位センサ２０は、前記図３及び
図４と略同様に磁気浮上機構１１を構成するヨーク１０
及び電磁石１１ａ〜１１ｄに対応して対向配置されるこ
とで、同一部分については、同一符号を付して、その詳
細な説明については省略する。
【００１８】すなわち、第１乃至第４の変位センサ１２
ａ〜１２ｄは、前述したようにその第１及び第２の変位
センサ１２ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２
ｓ，１２ｄを対として二対、Ｘ軸方向とＹ軸方向の中間
部であって、ヨーク１０の検出軸を挟んで対向配置され
る。この第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの出
力端にはスイッチ回路２０が接続され、このスイッチ回
路２０の出力端には、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器２１を介して演算処理部２２が接続される。
ａ〜１２ｄは、前述したようにその第１及び第２の変位
センサ１２ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２
ｓ，１２ｄを対として二対、Ｘ軸方向とＹ軸方向の中間
部であって、ヨーク１０の検出軸を挟んで対向配置され
る。この第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの出
力端にはスイッチ回路２０が接続され、このスイッチ回
路２０の出力端には、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器２１を介して演算処理部２２が接続される。
【００１９】また、第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜
１２ｄには、故障判定部２３が接続され、この故障判定
部２３の出力端は、上記スイッチ回路２０の信号入力端
に接続される。スイッチ回路２０は、故障判定部２３か
らのセンサ故障信号に基づいてスイッチ回路２１を選択
的に断して故障した変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系
統を遮断して、そのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 を断する。
１２ｄには、故障判定部２３が接続され、この故障判定
部２３の出力端は、上記スイッチ回路２０の信号入力端
に接続される。スイッチ回路２０は、故障判定部２３か
らのセンサ故障信号に基づいてスイッチ回路２１を選択
的に断して故障した変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系
統を遮断して、そのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 を断する。
【００２０】なお、故障判定部２３としては、例えば第
１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 を、一旦、地上局に送信する宇宙用干渉システ
ムの場合には、地上において故障の有無を判定して、故
障判定信号を送信するように構成してもよい。
１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 を、一旦、地上局に送信する宇宙用干渉システ
ムの場合には、地上において故障の有無を判定して、故
障判定信号を送信するように構成してもよい。
【００２１】上記演算処理部２２は、第１乃至第４の変
位センサ１２ａ〜１２ｄの故障の有無に応じてその利得
が可変するように予め設定され、例えば第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 がス
イッチ回路２０を介してＡ／Ｄ変換器２１に入力され
る。Ａ／Ｄ変換器２１は、入力したセンサ出力Ａ1 〜Ａ
4 をデジタル信号に変換して演算処理部２２に出力す
る。すると、演算処理部２２は、入力したセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 に基づいて前記直線走査鏡６のＸ軸方向の変位
量ＤX 、Ｙ軸方向の変位量ＤY を ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）−（Ａ3 ＋Ａ2 ） …（１） ＤY ＝（Ａ1 ＋Ａ3 ）−（Ａ2 ＋Ａ4 ） …（２） の式に基づいて算出する。
位センサ１２ａ〜１２ｄの故障の有無に応じてその利得
が可変するように予め設定され、例えば第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 がス
イッチ回路２０を介してＡ／Ｄ変換器２１に入力され
る。Ａ／Ｄ変換器２１は、入力したセンサ出力Ａ1 〜Ａ
4 をデジタル信号に変換して演算処理部２２に出力す
る。すると、演算処理部２２は、入力したセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 に基づいて前記直線走査鏡６のＸ軸方向の変位
量ＤX 、Ｙ軸方向の変位量ＤY を ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）−（Ａ3 ＋Ａ2 ） …（１） ＤY ＝（Ａ1 ＋Ａ3 ）−（Ａ2 ＋Ａ4 ） …（２） の式に基づいて算出する。
【００２２】そして、演算処理部２２は、第１乃至第４
の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち、例えば第１の変位
センサ１２ａが故障すると、第２乃至第４の変位センサ
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのセンサ出力Ａ2 〜Ａ4 が入力
され、このセンサ出力Ａ2 〜Ａ4 に基づいて（１）及び
（２）式の利得を約１／２に可変した ＤX ＝Ａ4 −（Ａ3 ＋Ａ2 ）×０．５ …（３） ＤY ＝Ａ3 −（Ａ2 ＋Ａ4 ）×０．５ …（４） の演算を実行して変位量ＤX 、ＤY を算出する。
の変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち、例えば第１の変位
センサ１２ａが故障すると、第２乃至第４の変位センサ
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのセンサ出力Ａ2 〜Ａ4 が入力
され、このセンサ出力Ａ2 〜Ａ4 に基づいて（１）及び
（２）式の利得を約１／２に可変した ＤX ＝Ａ4 −（Ａ3 ＋Ａ2 ）×０．５ …（３） ＤY ＝Ａ3 −（Ａ2 ＋Ａ4 ）×０．５ …（４） の演算を実行して変位量ＤX 、ＤY を算出する。
【００２３】また、演算処理部２２は、第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち、例えば第３の変位セ
ンサ１２ｃが故障すると、第１．第２及び第４の変位セ
ンサ１２ａ，１２ｂ，１２ｄのセンサ出力が入力され、
このセンサ出力Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ4 に基づいて（１）及び
（２）式の利得を約１／２に可変して ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）×０．５−Ａ2 …（５） ＤY ＝Ａ1 −（Ａ2 ＋Ａ4 ）×０．５ …（６） の演算を実行して変位量ＤX 、ＤY を算出する。
変位センサ１２ａ〜１２ｄのうち、例えば第３の変位セ
ンサ１２ｃが故障すると、第１．第２及び第４の変位セ
ンサ１２ａ，１２ｂ，１２ｄのセンサ出力が入力され、
このセンサ出力Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ4 に基づいて（１）及び
（２）式の利得を約１／２に可変して ＤX ＝（Ａ1 ＋Ａ4 ）×０．５−Ａ2 …（５） ＤY ＝Ａ1 −（Ａ2 ＋Ａ4 ）×０．５ …（６） の演算を実行して変位量ＤX 、ＤY を算出する。
【００２４】上記構成において、前記磁気浮上機構１１
が駆動されてヨーク１０が浮上されると、第１乃至第４
の変位センサ１２ａ〜１２ｄは、ヨーク１０との間隙に
応じたセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 をスイッチ回路２０に出力
する。
が駆動されてヨーク１０が浮上されると、第１乃至第４
の変位センサ１２ａ〜１２ｄは、ヨーク１０との間隙に
応じたセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 をスイッチ回路２０に出力
する。
【００２５】同時に、第１乃至第４の変位センサ１２ａ
〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 は、故障判定部２３に
入力される。故障判定部２３は、入力したセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 に基づいて第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜
１２ｄの故障の有無を、例えば予め設定されるしきい値
に基づいて判定して、故障を判定した状態で故障判定信
号をスイッチ回路２０に出力し、該スイッチ回路２０を
切替え制御する。ここで、スイッチ回路２０は、故障判
定信号に基づいて第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１
２ｄを切替え設定して、センサ出力Ａ1 〜Ａ4 を選択的
にＡ／Ｄ変換部２１を介して演算処理部２２に出力す
る。
〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 は、故障判定部２３に
入力される。故障判定部２３は、入力したセンサ出力Ａ
1 〜Ａ4 に基づいて第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜
１２ｄの故障の有無を、例えば予め設定されるしきい値
に基づいて判定して、故障を判定した状態で故障判定信
号をスイッチ回路２０に出力し、該スイッチ回路２０を
切替え制御する。ここで、スイッチ回路２０は、故障判
定信号に基づいて第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１
２ｄを切替え設定して、センサ出力Ａ1 〜Ａ4 を選択的
にＡ／Ｄ変換部２１を介して演算処理部２２に出力す
る。
【００２６】演算処理部２２は、第１乃至第４の変位セ
ンサ１２ａ〜１２ｄの故障がない状態で、これら第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜
Ａ4に基づいて上記（１）及び（２）式の演算を実行し
て二軸方向の変位量ＤX 及びＤY を算出する。
ンサ１２ａ〜１２ｄの故障がない状態で、これら第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜
Ａ4に基づいて上記（１）及び（２）式の演算を実行し
て二軸方向の変位量ＤX 及びＤY を算出する。
【００２７】そして、演算処理部２２は、第１の変位セ
ンサ１２ａが故障してスイッチ回路２１を介して第１の
変位センサ１２ａのセンサ出力Ａ1 が断されると、第２
乃至第４の変位センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのセンサ
出力Ａ2 〜Ａ4 に基づいて、上記（３）及び（４）式の
演算を実行して二軸方向の変位量ＤX 及びＤY を算出す
る。
ンサ１２ａが故障してスイッチ回路２１を介して第１の
変位センサ１２ａのセンサ出力Ａ1 が断されると、第２
乃至第４の変位センサ１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのセンサ
出力Ａ2 〜Ａ4 に基づいて、上記（３）及び（４）式の
演算を実行して二軸方向の変位量ＤX 及びＤY を算出す
る。
【００２８】また、演算処理部２２は、第３の変位セン
サ１２ｃが故障してスイッチ回路２０を介して第３の変
位センサ１２ｃのセンサ出力Ａ3 が断されると、第１、
第２及び第４の変位センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｄのセ
ンサ出力Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ4 に基づいて上記（５）及び
（６）式の演算を実行して二軸方向の変位量ＤX 及びＤ
Y を算出する。
サ１２ｃが故障してスイッチ回路２０を介して第３の変
位センサ１２ｃのセンサ出力Ａ3 が断されると、第１、
第２及び第４の変位センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｄのセ
ンサ出力Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ4 に基づいて上記（５）及び
（６）式の演算を実行して二軸方向の変位量ＤX 及びＤ
Y を算出する。
【００２９】このように、上記変位検出装置は、第１乃
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの故障を判定して、
故障なしを判定した状態で、第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 に基づいて直線
走査鏡６の二軸方向の変位を算出し、第１乃至第４の変
位センサ１２ａ〜１２ｄのうち故障したセンサ１２ａ〜
１２ｄの出力系統を断して、第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄのうち正常なセンサ出力に基づいて、そ
の利得を可変設定して直線走査鏡６の二軸方向の変位を
算出するように構成した。
至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの故障を判定して、
故障なしを判定した状態で、第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄのセンサ出力Ａ1 〜Ａ4 に基づいて直線
走査鏡６の二軸方向の変位を算出し、第１乃至第４の変
位センサ１２ａ〜１２ｄのうち故障したセンサ１２ａ〜
１２ｄの出力系統を断して、第１乃至第４の変位センサ
１２ａ〜１２ｄのうち正常なセンサ出力に基づいて、そ
の利得を可変設定して直線走査鏡６の二軸方向の変位を
算出するように構成した。
【００３０】これによれば、センサ数を増加させること
なく、対を構成する第１及び第２の変位センサ１２ａ，
１２ｂ、あるいは第３及び第４の変位センサ１２ｃ，１
２ｄの一方が故障した状態おける冗長系が構成されるこ
とにより、長期間に亘る信頼性の高い二軸方向の変位の
検出が実現され、例えば干渉計の寿命の長寿命化を図る
ことができる。
なく、対を構成する第１及び第２の変位センサ１２ａ，
１２ｂ、あるいは第３及び第４の変位センサ１２ｃ，１
２ｄの一方が故障した状態おける冗長系が構成されるこ
とにより、長期間に亘る信頼性の高い二軸方向の変位の
検出が実現され、例えば干渉計の寿命の長寿命化を図る
ことができる。
【００３１】なお、上記実施の形態では、上記実施の形
態では、対を構成する第１及び第２の変位センサ１２
ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２ｃ，１２ｄ
のいずれか一方が故障した場合で説明したが。これに限
ることなく、例えば二対の双方の一方が故障した場合に
おいても、その利得をさらに可変設定することにより、
略同様の精度で変位量ＤX 及びＤY を求めることが可能
である。
態では、対を構成する第１及び第２の変位センサ１２
ａ，１２ｂ、第３及び第４の変位センサ１２ｃ，１２ｄ
のいずれか一方が故障した場合で説明したが。これに限
ることなく、例えば二対の双方の一方が故障した場合に
おいても、その利得をさらに可変設定することにより、
略同様の精度で変位量ＤX 及びＤY を求めることが可能
である。
【００３２】また、上記実施の形態では、スイッチ回路
２１及び故障判定部２３を設けて、第１乃至第４の変位
センサ１２ａ〜１２ｄの故障を判定して第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を直接的に断する
ように構成した場合で説明したが、これに限ることな
く、例えばスイッチ回路２１を設けて第１乃至第４の変
位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を断するように構成
することなく、演算処理部２２で第１乃至第４の変位セ
ンサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力に基づいてに故障の有
無を判定して、正常なセンサ出力に基づいて利得を選択
的に可変設定して直線走査鏡６の二軸方向の変位量ＤX
及びＤY を算出するように構成することも可能である。
２１及び故障判定部２３を設けて、第１乃至第４の変位
センサ１２ａ〜１２ｄの故障を判定して第１乃至第４の
変位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を直接的に断する
ように構成した場合で説明したが、これに限ることな
く、例えばスイッチ回路２１を設けて第１乃至第４の変
位センサ１２ａ〜１２ｄの出力系統を断するように構成
することなく、演算処理部２２で第１乃至第４の変位セ
ンサ１２ａ〜１２ｄのセンサ出力に基づいてに故障の有
無を判定して、正常なセンサ出力に基づいて利得を選択
的に可変設定して直線走査鏡６の二軸方向の変位量ＤX
及びＤY を算出するように構成することも可能である。
【００３３】さらに、上記実施の形態では、被検出体と
して、干渉計に設けられ、磁気浮上機構１１によりヨー
ク１０を磁気浮上させた直線走査鏡６の二軸方向の変位
を検出するように構成した場合で説明したが、この磁気
浮上方式の変位検出に限ることなく、各種の被検出体の
変位検出に適用することが可能である。
して、干渉計に設けられ、磁気浮上機構１１によりヨー
ク１０を磁気浮上させた直線走査鏡６の二軸方向の変位
を検出するように構成した場合で説明したが、この磁気
浮上方式の変位検出に限ることなく、各種の被検出体の
変位検出に適用することが可能である。
【００３４】また、さらに、上記実施の形態では、セン
サとして、第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの
４個を用いて構成した場合で説明したが、このセンサ数
に限ることなく、構成可能である。よって、この発明
は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ること
は勿論のことである。
サとして、第１乃至第４の変位センサ１２ａ〜１２ｄの
４個を用いて構成した場合で説明したが、このセンサ数
に限ることなく、構成可能である。よって、この発明
は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ること
は勿論のことである。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、且つ、長期間に亘り信頼性の高い高
精度な変位測定を実現し得るようにした変位検出装置を
提供することができる。
ば、簡易な構成で、且つ、長期間に亘り信頼性の高い高
精度な変位測定を実現し得るようにした変位検出装置を
提供することができる。
【図１】この発明の一実施の形態に係る変位検出装置を
示した図。
示した図。
【図２】この発明の適用される干渉計の概略を説明する
ために示した図。
ために示した図。
【図３】図２の磁気浮上機構の電磁石の配置構成を示し
た図。
た図。
【図４】図３の磁気浮上機構の電磁石と変位センサの配
置構成を示した図。
置構成を示した図。
【図５】図２の直線走査鏡の磁気浮上機構の動作を説明
するために示した図。
するために示した図。
【図６】従来の変位検出装置の問題点を説明するために
示した図。
示した図。
１…筐体。 ２…光源。 ３…コリメータレンズ。 ４…ビームスプリッタ。 ５…固定鏡。 ６…直線走査鏡。 １０…ヨーク。 １１…磁気浮上機構。 １１ａ〜１１ｄ…電磁石。 １２ａ〜１２ｄ…第１乃至第４の変位センサ。 ２０…スイッチ回路。 ２１…Ａ／Ｄ変換器。 ２２…演算処理部。 ２３…故障判定部。 ３０…変位検出装置。 ３１…制御回路。
Claims (6)
- 【請求項１】 被検出体の検出軸と略直交する二軸方向
の中間位置に前記被検出体を挟んで略放射状に対向配置
される複数対の変位センサと、 この複数対の変位センサの故障の有無を判定する判定手
段と、 この判定手段の判定に応じて故障した変位センサの出力
系統を断するスイッチ手段と、 このスイッチ手段を介して入力される前記複数対の変位
センサのセンサ出力に基づいて前記被検出体の二軸方向
の変位を算出するものであって、前記スイッチ手段の断
の有無に応じて利得を可変設定して前記二軸方向の変位
を算出する演算処理手段とを具備した変位検出装置。 - 【請求項２】 被検出体の検出軸と略直交する二軸方向
の中間位置に前記被検出体を挟んで略放射状に対向配置
される複数対の変位センサと、 この複数対の変位センサのセンサ出力に基づいて前記被
検出体の二軸方向の変位を算出するものであって、前記
複数対の変位センサの故障を判定した状態で、故障した
変位センサに応じて利得を可変設定して前記二軸方向の
変位を算出する演算処理手段とを具備した変位検出装
置。 - 【請求項３】 前記演算処理手段は、変位センサが故障
した状態で、故障している変位センサと対を形成する他
方の変位センサの出力の属する演算式の項の利得を約半
分に設定して被検出体の二軸方向の変位を算出すること
を特徴とする請求項１又は２記載の変位検出装置。 - 【請求項４】 前記変位センサは、４個、二対が被検出
体を挟んで放射状に対向配置されることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の変位検出装置。 - 【請求項５】 前記被検出体は、ヨークが検出軸に対応
して取付けられ、このヨークに対して電磁石の磁気力を
付与して磁気浮上されることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の変位検出装置。 - 【請求項６】 前記被検出体は、干渉計の直線走査鏡で
あることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
の変位検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9328599A JPH11160150A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9328599A JPH11160150A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 変位検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11160150A true JPH11160150A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18212086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9328599A Pending JPH11160150A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11160150A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003057421A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Robot marcheur du type a jambes et son appareil de detection de force de reaction du sol |
| WO2003057420A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Robot de type jambe et detecteur de force reactionnelle au sol |
| WO2003068462A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Japan Science And Technology Agency | Dispositif locomoteur marchant sur deux jambes et organe de commande associe |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP9328599A patent/JPH11160150A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003057421A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Robot marcheur du type a jambes et son appareil de detection de force de reaction du sol |
| WO2003057420A1 (fr) * | 2001-12-28 | 2003-07-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Robot de type jambe et detecteur de force reactionnelle au sol |
| JP2003205481A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-22 | Honda Motor Co Ltd | 脚式移動ロボットおよびその床反力検出装置 |
| US7093497B2 (en) | 2001-12-28 | 2006-08-22 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged mobile robot and floor reaction force detection system thereof |
| CN100351052C (zh) * | 2001-12-28 | 2007-11-28 | 本田技研工业株式会社 | 步行式移动机器人 |
| US7409265B2 (en) | 2001-12-28 | 2008-08-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Leg-type moving robot and floor reaction force detection device thereof |
| EP2085193A3 (en) * | 2001-12-28 | 2009-11-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Legged mobile robot and floor reaction force detection system thereof |
| WO2003068462A1 (fr) * | 2002-02-18 | 2003-08-21 | Japan Science And Technology Agency | Dispositif locomoteur marchant sur deux jambes et organe de commande associe |
| US6992457B2 (en) | 2002-02-18 | 2006-01-31 | Japan Science And Technology Agency | Two-legged walding locomotion apparatus and its walking controller |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060301 |
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