(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルサーの回転に応じて互いに所定角度の位相がずれたＡ相、Ｂ相の各パルス列信号を生ずるとともに、パルサーの回転に応じて所定位置でＺ相のパルス信号を生ずるエンコーダにおいて、Ｚ相の出力側に抵抗を介してバイアス電圧を印加することによってＺ相の出力電圧を規定する出力回路と、Ａ相およびＢ相の各信号の論理和をとるオア回路と、そのオア回路の出力信号に応じてオン，オフ動作し、オン時にＺ相の出力信号を反転状態にするトランジスタとを設けて、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲を逸脱していることによって異常発生を検知するようにしたことを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
Ａ相，Ｂ相の断線または地絡時にトランジスタがオン状態になることにより、またＺ相が地絡状態になることにより、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲よりも低くなってそのときの異常発生が検知されることを特徴とする請求項１の記載によるエンコーダ。
【請求項３】
電源ＶｃｃまたはＧＮＤの断線、Ｚ相の断線または天絡時に、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲よりも高くなってそのときの異常発生が検知されることを特徴とする請求項１の記載によるエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気的な異常発生の検知機能をそなえた回転速度、回転位置および回転方向を検出するエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の自動操舵装置の舵角センサなどに用いられるエンコーダにあっては、エンコーダ内部の断線や地絡などの異常発生状態を検出する異常検出回路を設けて、その検出信号をエンコーダ出力とは別の信号系統によって装置全体を制御するＥＣＵに与えて異常発生の有無を判定するようにしている。しかし、その場合には、専用の検出信号ラインを別途に必要とするものになっている。
【０００３】
そのため、従来では、パルサーの回転に応じて互いに所定角度の位相がずれたＡ相、Ｂ相の各パルス列信号を生ずるとともに、パルサーの回転に応じて所定位置でＺ相のパルス信号を生ずるエンコーダにあって、エンコーダ内部の異常発生状態を検出する異常検出回路を設けて、その異常発生の検出信号をイクスクルーシブ・オア回路を通してエンコーダのＺ相に加えるようにし、Ｚ相の信号が正常時の信号の反転状態になることによって異常発生を検知するようにしたものが開発されている（特許第２７９４７９８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、エンコーダ内部の異常発生状態を検出する異常検出回路を設けて、その異常発生の検出信号をイクスクルーシブ・オア回路を通してエンコーダのＺ相に出力させるようにするのでは、全体の構成が複雑になっていることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パルサーの回転に応じて互いに所定角度の位相がずれたＡ相、Ｂ相の各パルス列信号を生ずるとともに、パルサーの回転に応じて所定位置でＺ相のパルス信号を生ずるエンコーダにあって、簡単な構成によってエンコーダの異常発生信号を得て、その異常発生信号をＺ相を通して判定容易な状態で出力させるべく、Ｚ相の出力側に抵抗を介してバイアス電圧を印加することによってＺ相の出力電圧を規定する出力回路と、Ａ相およびＢ相の各信号の論理和をとるオア回路と、そのオア回路の出力信号に応じてオン，オフ動作し、オン時にＺ相の出力信号を故障検知出力のローレベル状態に反転させるトランジスタとを設けて、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲を逸脱していることによって異常発生を検知するようにしている。
【０００６】
【実施例】
図１は、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ３を用いた光学式のパルサー（図示せず）の回転に応じて互いに所定角度の位相がずれたＡ相、Ｂ相の各パルス列信号を生ずるとともに、所定位置でＺ相のパルス信号を生ずるエンコーダの回路構成を示している。
【０００７】
図２は、右回転時におけるＡ相、Ｂ相の各パルス列信号を示している。
【０００８】
ここでは右回転時の場合を示しており、Ａ相とＢ相との位相差ａが２．０°±１．５°に設定されている。また、そのハイレベル電圧が４．３Ｖ以上、ローレベル電圧が１．３Ｖ以下になるように回路定数が設定されている。
【０００９】
図３は、そのＺ相のパルス信号を示している。
【００１０】
ここでは、正負逆転したパルス信号が出力するようになっており、パルス間隔ｂが２０°±２°になるように設定されている。
【００１１】
このようなエンコーダの回路構成にあって、本発明では、Ｚ相の出力側に抵抗をＲｚ介してバイアス電圧Ｖｂを印加することによってＺ相の出力電圧を規定する出力回路１と、Ａ相およびＢ相の各信号の論理和をとるオア回路２と、そのオア回路２の出力信号に応じてオン，オフ動作し、オン時にＺ相の出力信号を故障検知出力のローレベル状態に反転させるトランジスタＱ５とを設けて、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲を逸脱していることによって異常発生を検知するようにしている。
【００１２】
具体的には、Ｖｂ＝５．０±０．２５Ｖとして、正常時におけるＺ相のパルス信号のハイレベル電圧が４．０±０．４Ｖに、そのローレベル電圧が０．８±０．２Ｖになるように設定している。
【００１３】
そして、Ａ相およびＢ相またはその何れか一方が断線した異常発生時には、オア回路２の出力がハイレベルになってトランジスタＱ５がオン状態になり、それによりＺ相の出力信号が故障検知出力のローレベルの反転状態となってＺ相の出力電圧が０．４Ｖ以下になるように設定している。
【００１４】
同様に、Ａ相およびＢ相またはその何れか一方が地絡した異常発生時にもトランジスタＱ５がオン状態になり、それによりＺ相の出力信号が故障検知出力のローレベルの反転状態となってＺ相の出力電圧が０．４Ｖ以下になる。また、Ｚ相が地絡（トランジスタＱ５がオン状態になってＺ相の出力信号が故障検知出力のローレベルの反転状態になる場合と同等）した異常発生時にも、そのときのＺ相の出力電圧が０．４Ｖ以下になる。
【００１５】
また、エンコーダの電源ＶｃｃまたはＧＮＤが断線したとき、Ｚ相が断線または天絡したときの異常発生時には、そのときのＺ相の出力電圧が４．６Ｖ以上になるように設定している。
【００１６】
表１は、正常時および異常発生時におけるＺ相出力電圧の規格値を示している。
【００１７】
0003697610.tif 000002
【００１８】
しかして、本発明は、エンコーダをこのような回路構成にすることにより、例えば、そのエンコーダを舵角センサとして用いた車両の自動操舵装置にあって、その装置全体を制御するＥＣＵによりＺ相の出力電圧状態を監視するようにして、Ｚ相の出力電圧が正常時の規定された範囲Ｎを逸脱していることをもって異常発生を検知できるようにしている。
【００１９】
その場合、ＥＣＵは、Ｚ相の出力電圧が０．６Ｖから４．４Ｖの範囲にあるときにはエンコーダが正常に動作しているものと判定する。また、Ｚ相の出力電圧が０．４Ｖ以下になっているときにはＡ相、Ｂ相が断線または地絡している異常発生時、またはＺ相が地絡している異常発生時であると判定する。そして、Ｚ相の出力電圧が４．６Ｖ以上になっているときにはエンコーダの電源ＶｃｃまたはＧＮＤが断線している異常発生時、またはＺ相が断線または天絡している異常発生時であると判定する。
【００２０】
【効果】
以上、本発明によるエンコーダによれば、その回路構成にあって、Ｚ相の出力側に抵抗を介してバイアス電圧を印加することによってＺ相の出力電圧を規定したうえで、Ａ相およびＢ相の各信号の論理和をとるオア回路およびそのオア出力に応じてオン，オフ動作して、オン時にＺ相の出力信号を故障検知出力のローレベル状態に反転させるトランジスタを付加するだけの簡単な手段を施すことにより、エンコーダの各種の異常発生信号を得て、その各種の異常発生信号をＺ相を通して判定容易な状態で出力させることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンコーダの一実施例を示す回路構成図である。
【図２】本発明によるエンコーダのＡ相およびＢ相の各パルス列信号を示す図である。
【図３】本発明によるエンコーダの正常時および異常発生時におけるＺ相の出力状態を示す図である。
【符号の説明】
１  出力回路
２  オア回路
Ｑ５  Ｚ相出力信号反転用のトランジスタ
Ｎ  正常時の規定された出力電圧の範囲
ＡＬ  ロー側の異常発生時の出力範囲
ＡＨ  ハイ側の異常発生時の出力範囲
【図１】
0003697610.tif 000003
【図２】
0003697610.tif 000004
【図３】
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