JPS6176910A - 角度センサの故障検出装置 - Google Patents
角度センサの故障検出装置Info
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- JPS6176910A JPS6176910A JP19778384A JP19778384A JPS6176910A JP S6176910 A JPS6176910 A JP S6176910A JP 19778384 A JP19778384 A JP 19778384A JP 19778384 A JP19778384 A JP 19778384A JP S6176910 A JPS6176910 A JP S6176910A
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、櫨々の機械の回動部の角度を検出する角度セ
ンサにおいて、当該角度センサに故障が発生したときこ
れを検出する角度センサの故障検出装置に関する。
ンサにおいて、当該角度センサに故障が発生したときこ
れを検出する角度センサの故障検出装置に関する。
角度センサＶｉ種々の機械の回動部の角度を検出するた
めに用いられ、この角度センサの検出値に基づいて当該
機械の制御が行なわれる。例えば、建設機械である油圧
シ１ぺ〃は、ブーム、アームおよびパケットより成るリ
ンク機構を有し、それぞれの相対的角度を角度センサで
検出し、この検出値に基づき制御装置において所要の演
算、制御を行なうことＫよりパケット先端に所望の掘削
軌跡を描かしめる制御が行なわれる。
めに用いられ、この角度センサの検出値に基づいて当該
機械の制御が行なわれる。例えば、建設機械である油圧
シ１ぺ〃は、ブーム、アームおよびパケットより成るリ
ンク機構を有し、それぞれの相対的角度を角度センサで
検出し、この検出値に基づき制御装置において所要の演
算、制御を行なうことＫよりパケット先端に所望の掘削
軌跡を描かしめる制御が行なわれる。
ところで、このような角度センサの検出値に基づく制御
においては、角度センサに故障が発生すると所期の制御
を行なうことができないのは明らかである。そして、所
期の制御が行なわれなくなると、制御対象である機械に
予期しない動きが生じ極めて危険である。したがって、
一般に制御装置には故障判断機能が備えられていて、機
械が指令と異なる動きをした場合、故障と判定して機械
を自動的に停止させるようになりでいる。
においては、角度センサに故障が発生すると所期の制御
を行なうことができないのは明らかである。そして、所
期の制御が行なわれなくなると、制御対象である機械に
予期しない動きが生じ極めて危険である。したがって、
一般に制御装置には故障判断機能が備えられていて、機
械が指令と異なる動きをした場合、故障と判定して機械
を自動的に停止させるようになりでいる。
しかしながら、このような手段はあくまで制御系統内に
故障が発生したことを判断する（すぎず、その故障が角
度センサの故障であるのか、コントローラの故障である
のか、又はそれ以外の個所の故障であるのか区別をする
ことは不可能であった。
故障が発生したことを判断する（すぎず、その故障が角
度センサの故障であるのか、コントローラの故障である
のか、又はそれ以外の個所の故障であるのか区別をする
ことは不可能であった。
まして、上記油圧ショベルの制御の例のように、角度セ
ンサが複数備えられた制御系統にあっては、どの角度セ
ンサが故障したかを判断するのは全く不可能であった。
ンサが複数備えられた制御系統にあっては、どの角度セ
ンサが故障したかを判断するのは全く不可能であった。
さらに、ある角度センサが故障しても、その角度センサ
の最終制御結果に与える影響の度合が少なければ、機械
の動きと指令との間の差が故障と判定されない場合があ
り、この場合、不正確、不完全な動作が継続されるとい
うおそれがあっ之。
の最終制御結果に与える影響の度合が少なければ、機械
の動きと指令との間の差が故障と判定されない場合があ
り、この場合、不正確、不完全な動作が継続されるとい
うおそれがあっ之。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、上記従来の問題点を解決し、故障の発生
を確実、かつ、容易に検出することができる角度センサ
の故障検出装置を提供するにある。
、その目的は、上記従来の問題点を解決し、故障の発生
を確実、かつ、容易に検出することができる角度センサ
の故障検出装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するため、本発明は、角度センサで回
動機構の回転角度を検出するとともに、そのときの角度
センサの出力の変化率を演算し、この演算された変化率
が、前記回動機構の回動の最大速度に対応する前記角度
センサの最大変化率以上であるとき、故障信号を出力す
るようにしたことｔ−特徴とする。
動機構の回転角度を検出するとともに、そのときの角度
センサの出力の変化率を演算し、この演算された変化率
が、前記回動機構の回動の最大速度に対応する前記角度
センサの最大変化率以上であるとき、故障信号を出力す
るようにしたことｔ−特徴とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は、本発明の実施例に係る角度センサの故障検出
装置のブロック因である。図で、ＩＡは回動機構を構成
する第１の部材、ＩＢは回動機構を構成する第２の部材
であり、第１の部材１人と第２の部材ＩＢとは軸により
可回動に連結されている。油圧シラベルの例においては
、第１の部材ＩＡは例えばブームに相当し、第２の部材
ＩＢはアームに相当する。２は第１の部材１人と第２の
部材ＩＢの連結部に設けられて両者間の相対角度を検出
する角度センサである。角度センサ２は、検出した角度
に応じた信号Ｓを出力する。３は角度センサ２からの信
号Ｓを入力し、これ九基づいて所要の演算、制御を行な
うマイクロコンビエータ等で構成される演算装置である
。演算装置３が所要の演算、制御を行なった結果、角度
センサ２が故障していると判定すると、演算装置３から
は故障信号ｅが出力される。４は故障信号ｅの入力によ
り作動して角度センサ２の故障を警報する故障警報装置
である。
装置のブロック因である。図で、ＩＡは回動機構を構成
する第１の部材、ＩＢは回動機構を構成する第２の部材
であり、第１の部材１人と第２の部材ＩＢとは軸により
可回動に連結されている。油圧シラベルの例においては
、第１の部材ＩＡは例えばブームに相当し、第２の部材
ＩＢはアームに相当する。２は第１の部材１人と第２の
部材ＩＢの連結部に設けられて両者間の相対角度を検出
する角度センサである。角度センサ２は、検出した角度
に応じた信号Ｓを出力する。３は角度センサ２からの信
号Ｓを入力し、これ九基づいて所要の演算、制御を行な
うマイクロコンビエータ等で構成される演算装置である
。演算装置３が所要の演算、制御を行なった結果、角度
センサ２が故障していると判定すると、演算装置３から
は故障信号ｅが出力される。４は故障信号ｅの入力によ
り作動して角度センサ２の故障を警報する故障警報装置
である。
次に、演算装置１１３における角度センサ２の故障判定
の原理を第２図に示すグラフに基づいて説明する。第２
図では、横軸に角度センサ２の入力軸の回転角速度θが
、又、縦軸に角度センサ２の単位時間ΔＴあたりの出力
１直の変化の値ΔＳがとられている。以下、角度センサ
２はその入力軸の回転角に比例した値を出力するものと
して説明をすすめる。第１の部材ＩＡおよび第２の部材
ＩＢともその回動はそれらが属する回ａ礪構の駆動装置
によってなされる。したがって、第１の部材ＩＡおよび
第２の部材ＩＢの回転角速腿の最大値は当該駆動装置の
容量により定まり、当然ながら第１の部材ＩＡと第２の
部材ＩＢとの相対的な最大回転角速度θｍａｘも当該駆
動装置の容量により定まる。
の原理を第２図に示すグラフに基づいて説明する。第２
図では、横軸に角度センサ２の入力軸の回転角速度θが
、又、縦軸に角度センサ２の単位時間ΔＴあたりの出力
１直の変化の値ΔＳがとられている。以下、角度センサ
２はその入力軸の回転角に比例した値を出力するものと
して説明をすすめる。第１の部材ＩＡおよび第２の部材
ＩＢともその回動はそれらが属する回ａ礪構の駆動装置
によってなされる。したがって、第１の部材ＩＡおよび
第２の部材ＩＢの回転角速腿の最大値は当該駆動装置の
容量により定まり、当然ながら第１の部材ＩＡと第２の
部材ＩＢとの相対的な最大回転角速度θｍａｘも当該駆
動装置の容量により定まる。
これを前記油圧ショベルの例について述べると、その搭
載されたエンジンの回転数と、このエンジンにより回転
される油圧ポンプの１回転あ念りの圧油の吐出量とに基
づいてブームシリンダおよびアームシリンダの最大駆動
速度が定まり、この最大駆動速度および第１の部材ＩＡ
、第２の部材ＩＢの各覆寸法に基づいてそれぞれの最大
回転角速度が定まり、したがって相対的な最大駆動速度
帖、Ｘも定まることになる。
載されたエンジンの回転数と、このエンジンにより回転
される油圧ポンプの１回転あ念りの圧油の吐出量とに基
づいてブームシリンダおよびアームシリンダの最大駆動
速度が定まり、この最大駆動速度および第１の部材ＩＡ
、第２の部材ＩＢの各覆寸法に基づいてそれぞれの最大
回転角速度が定まり、したがって相対的な最大駆動速度
帖、Ｘも定まることになる。
さきに述べたように、角度センサ２の出力は、その入力
軸の回転角に比例した値となるので、角度センサ２の出
力の単位時間ΔＴあ次りの出力の変化の値ΔＳと当該入
力軸の回転角速度θとは比例し、両者の関係は第２図に
示すように直線となる。そして、最大回転角速度θｍａ
ｘに対応する値ΔＳ（この値をＰで表わす）も定まる。
軸の回転角に比例した値となるので、角度センサ２の出
力の単位時間ΔＴあ次りの出力の変化の値ΔＳと当該入
力軸の回転角速度θとは比例し、両者の関係は第２図に
示すように直線となる。そして、最大回転角速度θｍａ
ｘに対応する値ΔＳ（この値をＰで表わす）も定まる。
換言すると、第１の部材ＩＡと第２の部材ＩＢとがどの
ような動きをしても、角度センサ２の出力Ｓの変化の値
ΔＳは最大値Ｐを超えることはない。
ような動きをしても、角度センサ２の出力Ｓの変化の値
ΔＳは最大値Ｐを超えることはない。
ところで、今、角度センサ２に故障が発生すると、入力
軸の回転角と出力Ｓとが比例しなくなり、この結果、１
直ΔＳが最大値Ｐを超えることとなる場合が生じる。例
えば、角度センサ２がポテンショメータで偶成されてお
り、このポテンショメータにおける抵抗とこれに接触す
る摺動子との間に接触不良が生じているという故障の場
合、人力軸が回転して摺動子が移動しても、角度センサ
２からは断続して飛躍した値が出力されることになり、
信号Ｓの単位時間Δ′ｒあたりの変化の値ΔＳは最大値
Ｐを超える事態を生じる。本実施例は、上記のような故
障を検出しようとするものであり、値ΔＳと最大値Ｐと
の差を常に監視し、値ΔＳが最大唾Ｐ以上であるとき故
障信号ｅを出力して故障を警報する構成となっている。
軸の回転角と出力Ｓとが比例しなくなり、この結果、１
直ΔＳが最大値Ｐを超えることとなる場合が生じる。例
えば、角度センサ２がポテンショメータで偶成されてお
り、このポテンショメータにおける抵抗とこれに接触す
る摺動子との間に接触不良が生じているという故障の場
合、人力軸が回転して摺動子が移動しても、角度センサ
２からは断続して飛躍した値が出力されることになり、
信号Ｓの単位時間Δ′ｒあたりの変化の値ΔＳは最大値
Ｐを超える事態を生じる。本実施例は、上記のような故
障を検出しようとするものであり、値ΔＳと最大値Ｐと
の差を常に監視し、値ΔＳが最大唾Ｐ以上であるとき故
障信号ｅを出力して故障を警報する構成となっている。
次に、本実施例の動作を第３図に示すフローチャートを
参照しながら説明する。装置の始動時、まず、演算装置
３には角度センサ２の出力信号Ｓが取入れられる。この
値を符号ｓｌで表わす。同時に、演算装置３に内蔵され
ているタイマＴがＯにリセットされる（手順Ｓｔ ）。
参照しながら説明する。装置の始動時、まず、演算装置
３には角度センサ２の出力信号Ｓが取入れられる。この
値を符号ｓｌで表わす。同時に、演算装置３に内蔵され
ているタイマＴがＯにリセットされる（手順Ｓｔ ）。
次いで、再び角度センサ２の出力信号Ｓが取入れられる
（手順Ｓｔ）。
（手順Ｓｔ）。
この値は符号Ｓ２で表わされる。次に、符号ｓ２の匝か
ら符号ｓ１の値を減算してその偏差ΔＳを得る（手順Ｓ
、八この場合、手順Ｓ１の処理後直ちに手順δ、を実行
しているので、両者の値はほぼ等しく、値ΔＳはほぼＯ
である。この値ΔＳは上記の最大値Ｐと比較され（手順
８４ ）、Δｓ （Ｐであるので、手１１Ｑ８ｓに移る
。手ＩＩＩ’ｓでは符号ｓ２の値に対してその符号を符
号ＳＩＫ変更する。
ら符号ｓ１の値を減算してその偏差ΔＳを得る（手順Ｓ
、八この場合、手順Ｓ１の処理後直ちに手順δ、を実行
しているので、両者の値はほぼ等しく、値ΔＳはほぼＯ
である。この値ΔＳは上記の最大値Ｐと比較され（手順
８４ ）、Δｓ （Ｐであるので、手１１Ｑ８ｓに移る
。手ＩＩＩ’ｓでは符号ｓ２の値に対してその符号を符
号ＳＩＫ変更する。
次に、タイマＴの値が上記の単位時間ΔＴに達し友か否
かを判断しく手順ＳＳ ）、単位時間ΔＴに達したとき
、このタイマＴの値をＯにリセットしく手＋ｔｍ８ｔ）
、再び手順Ｓ！に戻って角度センサ２から信号Ｓを取入
れる。このとき取入れられた信号Ｓは、前回の手順Ｓ２
を実行してから単位時間ΔＴ′ｔ−経過した後の値であ
る。この値に符号ｓ２を付しく手順Ｓｇ ）、次いで手
順Ｓ、を実行して値ΔＳを得る。この値ΔＳは単位時間
ΔＴあたりの出力値Ｓの変化、即ち変化率となる。以後
、手順Ｓ。
かを判断しく手順ＳＳ ）、単位時間ΔＴに達したとき
、このタイマＴの値をＯにリセットしく手＋ｔｍ８ｔ）
、再び手順Ｓ！に戻って角度センサ２から信号Ｓを取入
れる。このとき取入れられた信号Ｓは、前回の手順Ｓ２
を実行してから単位時間ΔＴ′ｔ−経過した後の値であ
る。この値に符号ｓ２を付しく手順Ｓｇ ）、次いで手
順Ｓ、を実行して値ΔＳを得る。この値ΔＳは単位時間
ΔＴあたりの出力値Ｓの変化、即ち変化率となる。以後
、手順Ｓ。
〜手順Ｓ、が繰返えされ、手順Ｓ４において、値ΔＳが
最大′１ｌｊＬＰ以上であると判断されると故障信号ｅ
が出力される（手順ＳＳ ）。故障信号ｅの出力により
故障警報装置４が作動し、角度センサ２の故障が警報さ
れる。
最大′１ｌｊＬＰ以上であると判断されると故障信号ｅ
が出力される（手順ＳＳ ）。故障信号ｅの出力により
故障警報装置４が作動し、角度センサ２の故障が警報さ
れる。
このように、本実施例では、回動機構によって定まる角
度センサの入力軸の回転角速度の最大値に対応する角度
センサの出力の最大変化率と、角度センサの出力から得
られる変化率とを比較し、後者が前者以上のとき故障信
号を出力して故障警報装置を作動させ、警報を発するよ
うにしたので、角度センサの故障を確実、かつ、容易に
検出することができ、ひいては機械の正確な動作とその
安全を確保することができる。
度センサの入力軸の回転角速度の最大値に対応する角度
センサの出力の最大変化率と、角度センサの出力から得
られる変化率とを比較し、後者が前者以上のとき故障信
号を出力して故障警報装置を作動させ、警報を発するよ
うにしたので、角度センサの故障を確実、かつ、容易に
検出することができ、ひいては機械の正確な動作とその
安全を確保することができる。
なお、上記実施例の説明では、角度センサの入力軸の回
転角と出力とが比例する例について説明したが、必ずし
もこのような角度センサに限ることはなく、比例しない
角度センサであっても、その特性において出力変化率が
最大の部分について最大値（Ｐ）を求めることにより適
用可能である。
転角と出力とが比例する例について説明したが、必ずし
もこのような角度センサに限ることはなく、比例しない
角度センサであっても、その特性において出力変化率が
最大の部分について最大値（Ｐ）を求めることにより適
用可能である。
又、故障検出対象となる角度センサは１個でなく複数個
であっても、順次それらの検出値を演算装置に取り入れ
ることにより、故障検出可能である。
であっても、順次それらの検出値を演算装置に取り入れ
ることにより、故障検出可能である。
さらに、故障警報装置に代えて、故障表示装置又は非常
停止装置を用いることができ、あるいは、これらの装置
のうちの任意のものを併用することもできる。さらに又
、故障表示装置を用い、複数の角度センサの故障を１個
所で集中監視することもできる。
停止装置を用いることができ、あるいは、これらの装置
のうちの任意のものを併用することもできる。さらに又
、故障表示装置を用い、複数の角度センサの故障を１個
所で集中監視することもできる。
以上述べたように、本発明では、回動機構によって定ま
る角度センサの出力の最大変化率を定め、角度センサの
出力の変化率が上記最大変化率以上となったとき故障信
号を出力するようにしたので、角度センサの故障を確実
、かつ、容易に検出することができ、ひいては機械の正
確な動作とその安全を確保することができる。
る角度センサの出力の最大変化率を定め、角度センサの
出力の変化率が上記最大変化率以上となったとき故障信
号を出力するようにしたので、角度センサの故障を確実
、かつ、容易に検出することができ、ひいては機械の正
確な動作とその安全を確保することができる。
第１図は本発明の実施例に係る角度センサの故障検出装
置のブロック図、第２図は角度センサの入力軸回転角速
度に対する出力変化率の特性図、第３図は第１図に示す
演Ｘ装置の動作を説明するフローチャートである。 ＩＡ・・・・・・第１の部材、１Ｂ・・・・・・第２の
部材、２・・・・・・角度センサ、３・・・・・・、貞
Ｘ装置、４・・・・・・故障警報装置
置のブロック図、第２図は角度センサの入力軸回転角速
度に対する出力変化率の特性図、第３図は第１図に示す
演Ｘ装置の動作を説明するフローチャートである。 ＩＡ・・・・・・第１の部材、１Ｂ・・・・・・第２の
部材、２・・・・・・角度センサ、３・・・・・・、貞
Ｘ装置、４・・・・・・故障警報装置
Claims (1)
- 回動機構の回転角度を検出する角度センサと、この角度
センサの出力変化率を演算する演算手段と、前記回動機
構により定まる当該回動機構の回動の最大速度に対応す
る前記角度センサの出力の最大変化率と前記演算手段に
より演算された出力変化率とを比較する比較手段と、前
記出力変化率が前記最大変化率以上のとき故障信号を出
力する出力手段とを備えたことを特徴とする角度センサ
の故障検出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19778384A JPS6176910A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 角度センサの故障検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19778384A JPS6176910A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 角度センサの故障検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176910A true JPS6176910A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0571886B2 JPH0571886B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=16380274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19778384A Granted JPS6176910A (ja) | 1984-09-22 | 1984-09-22 | 角度センサの故障検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176910A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8179079B2 (en) | 2005-06-28 | 2012-05-15 | Honda Motor Co., Ltd | Rotation angle detection device and electric power steering apparatus employing the same |
| JP2015105911A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社デンソー | センサ装置 |
| JP2023100297A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 三菱電機株式会社 | 回転角度検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114196A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 株式会社東芝 | センサ群の異常診断方法 |
-
1984
- 1984-09-22 JP JP19778384A patent/JPS6176910A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114196A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 株式会社東芝 | センサ群の異常診断方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8179079B2 (en) | 2005-06-28 | 2012-05-15 | Honda Motor Co., Ltd | Rotation angle detection device and electric power steering apparatus employing the same |
| JP2015105911A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社デンソー | センサ装置 |
| JP2023100297A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 三菱電機株式会社 | 回転角度検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571886B2 (ja) | 1993-10-08 |
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