(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の変位量に応じてインダクタンスが変化するコイル、並びに、コンデンサ及び増幅素子を有する発振部、を有するＬＣ発振回路と、
信号出力部及び電源入力部を兼ねるインターフェース部と、
を備え、
前記インターフェース部は、少なくとも２つの電流値を出力する定電流回路を有し、
前記定電流回路は、
第１の配線と第２の配線との間に接続されると共に、前記ＬＣ発振回路から得られる電圧波形の交流信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることで、前記第１の配線に電流波形の交流信号を出力する第１の定電流回路と、
前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続されると共に、常時ＯＮ状態とされる第２の定電流回路と、
前記第２の配線と基準電位線との間に接続され、前記発振部の電源電圧を発生させる平滑コンデンサと、
を有し、かつ、前記第１の配線は、前記電流波形の交流信号を出力する電流信号出力線と、直流電源電圧が入力される直流電源電圧入力線とを兼ねる、２線式変位センサ装置。
【請求項２】
前記インターフェース部は、
前記第１の配線が接続される、前記直流電源電圧の入力用及び前記電流波形の交流信号の出力用の入出力端子を有し、
前記第２の定電流回路の前記第１の配線との接続点は、前記第１の定電流回路の前記第１の配線との接続点よりも、前記入出力端子から遠い位置に設けられる、請求項１に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項３】
前記第２の定電流回路の定電流量は、前記第１の定電流回路の定電流量よりも大きく設定される、請求項２に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項４】
前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路の各々は、少なくとも１つの定電流ダイオードを用いて構成される、請求項１に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項５】
前記第２の配線と基準電位線との間に接続される、少なくとも１つの定電圧ダイオードを有し、
前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路から流出する電流を合わせた合計の電流を、前記定電圧ダイオードを介して前記基準電位線に流すことで、前記定電圧ダイオードの両端に所定の定電圧を発生させると共に、前記定電圧を発生させるために必要な電流量を超える過剰な電流は前記基準電位線に流し、
かつ、前記定電圧ダイオードで発生した前記定電圧を、前記平滑コンデンサで平滑することによって前記発振部の電源電圧が生成される、請求項１に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項６】
前記ＬＣ発振回路から出力される前記電圧波形の交流信号を波形整形する波形整形部を有し、波形整形により得られるパルス信号に基づいて、前記インターフェース部における前記第１の定電流回路のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる、
又は、
前記ＬＣ発振回路から出力される前記電圧波形の交流信号を波形整形する波形整形部と、波形整形により得られるパルス信号を分周する分周部と、を有し、分周後のパルス信号に基づいて、前記インターフェース部における前記第１の定電流回路のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる、請求項１に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項７】
前記対象物は、緩衝器の構成部品であり、前記２線式変位センサ装置は、前記緩衝器の構成部品と前記コイルとの相対的位置関係に応じて変動する、前記ＬＣ発振回路の周波数を検出することによって、前記緩衝器の変位量を測定するストロークセンサ装置である、請求項１に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項８】
前記ＬＣ発振回路の前記コイルは、筒体に取り付けられ、
前記ＬＣ発振回路の前記発振部は、回路基板に形成され、
前記回路基板は、前記筒体から、その筒体の半径方向外側に延びた延伸部に固定されている、請求項７に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項９】
前記回路基板は、前記延伸部において、封止材によって封止されている、請求項８に記載の２線式変位センサ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の２線式変位センサ装置と、
前記２線式変位センサ装置から出力される前記電流波形の交流信号を電圧波形の交流信号に変換する電流／電圧変換部と、変換後の電圧波形の交流信号の周波数を観測することによって、前記対象物の変位量を検出する検出部とを備える電子制御ユニットと、
を有する変位検出システム。
【請求項１１】
前記変位検出システムは、緩衝器の変位を検出する緩衝器変位検出システムである、請求項１０に記載の変位検出システム。
【請求項１２】
鞍乗り型車両の緩衝器のストローク量に応じてインダクタンスが変化するコイル、並びに、コンデンサ及び増幅素子を有する発振部、を有するＬＣ発振回路と、
第１の配線に電流波形の交流信号を出力する信号出力部、及び、直流電源電圧が入力される電源入力部、を兼ねるインターフェース部と、
前記電流波形の交流信号を電圧波形の交流信号に変換する電流／電圧変換部と、
変換後の電圧波形の交流信号の周波数を観測することによって、前記ストローク量を検出する検出部とを備える電子制御ユニットと、
を備え、
前記インターフェース部は、
前記第１の配線と第２の配線との間に接続されると共に、前記ＬＣ発振回路から得られる電圧波形の交流信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることで、前記第１の配線に電流波形の交流信号を出力する第１の定電流回路と、
前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続されると共に、常時ＯＮ状態とされる第２の定電流回路と、
前記第２の配線と基準電位線との間に接続され、前記発振部の電源電圧を発生させる平滑コンデンサと、
を有し、かつ、前記第１の配線は、前記電流波形の交流信号を出力する電流信号出力線と、前記直流電源電圧が入力される直流電源電圧入力線とを兼ね、
前記インターフェース部は、
前記第１の配線が接続される、前記直流電源電圧の入力用及び前記電流波形の交流信号の出力用の入出力端子を有し、
前記第２の定電流回路の前記第１の配線との接続点は、前記第１の定電流回路の前記第１の配線との接続点よりも、前記入出力端子から遠い位置に設けられ、
前記第２の定電流回路の定電流量は、前記第１の定電流回路の定電流量よりも大きく設定され、
前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路の各々は、少なくとも１つの定電流ダイオードを用いて構成され、
前記インターフェース部は、
前記第２の配線と基準電位線との間に接続される、少なくとも１つのツェナーダイオードを有し、
前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路から流出する電流を合わせた合計の電流を、前記ツェナーダイオードを介して前記基準電位線に流すことで、前記ツェナーダイオードの両端に所定の定電圧を発生させると共に、その定電圧を発生させるために必要な電流量を超える過剰な電流は前記基準電位線に流し、
かつ、前記ツェナーダイオードで発生した前記定電圧を、前記平滑コンデンサで平滑することによって前記発振部の電源電圧が生成される、２線式ストロークセンサを用いる変位検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣ発振回路の周波数の変化を検出して対象物の変位を検出し、かつ、外部機器等との接続に２本のワイヤー等の通信線を使用する２線式変位センサ装置、及び、そのセンサ装置を用いた変位検出システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の車両には、走行中に路面から車体へ伝達される振動を適切に緩和して、乗心地や操縦安定性を向上させるためのサスペンションを備えている。そして、サスペンションにストロークセンサを取り付けることで、ストローク量を把握することができる。【０００３】
電子制御式サスペンション用のＬＣ発振式ストロークセンサを、自動２輪車に搭載した例は、特許文献１に記載されている。また、２線式の車輪速センサは、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６４５０６１１号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＣ発振回路は、ＬＣ共振回路と、ＬＣ共振を持続させるための、正帰還回路を構成する増幅器等からなる駆動部と、を有する。従来のＬＣ発振式変位センサでは、コイルは対象物の近傍に配置され、駆動部は、例えば車両の電子制御ユニット（以下において、「ＥＣＵ」と称することがある。）に配置されている。この構成では、車両のＥＣＵに駆動部を設ける必要があり、ＥＣＵの内部構成が複雑化するのは否めない。なお、ＥＣＵは、制御機能を有する電子機器と称することもできる。【０００６】
また、コイルと駆動部とが各々、異なる位置に設置される必要が生じる場合は、センサの取付けを担当する作業者の負担が増加する場合があり得る。【０００７】
また、２線式センサは、一本のワイヤーがグランド線であり、もう一本のワイヤーが、電源電圧供給用及び電圧信号取り出し用である。センサから出力される電圧信号をＥＣＵ等に伝達するとき、ノイズが電圧信号に重畳されると、信号波形が歪む場合があり得る。電圧信号は、有限のインピーダンスをもつ線路を伝達されることから、出力インピーダンスを低下させることは、一般には難しい。よって、ノイズによる影響は、ある程度は避けられない。【０００８】
本発明は、制御機能を有する電子機器の内部構成の複雑化を抑制可能な２線式変位センサ装置等の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意検討の結果、センサの検出信号の出力方式を、従来の電圧波形による信号出力から、電流波形による信号出力に変更し、電流振幅を、定電流回路のオン／オフによる定電流の有無に応じて決定することにした。定電流の電流振幅をもつ電流波形の出力信号は、ノイズが重畳しても電流振幅は定電流にて一律に決定されて一定である。そのため、（１）電流波形による信号出力に変更することにより、ノイズに強く、言い換えれば、出力インピーダンスが低く、ノイズをキャンセルする能力が高くなり、ゆえに、波形がひずみにくくなることを知見した。また、（２）ＥＣＵ等の内部では、プルダウン抵抗等を用いて、電流を電圧パルスに変換して取り出すことができるので、内部構成を簡素化することが可能であることを知見した。本発明は、当該知見に基づいて完成させた。【００１０】
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。【００１１】
本発明の一面によれば、
対象物（Ｍ１）の変位量に応じてインダクタンスが変化するコイル（ＣＬ１）、並びに、コンデンサ（Ｃ３０〜Ｃ３２）及び増幅素子（ＩＮＶ１、ＩＮＶ２）を有する発振部（１０２）、を有するＬＣ発振回路（１０９）と、
信号出力部及び電源入力部を兼ねるインターフェース部（１０８）と、
を備え、
前記インターフェース部は、少なくとも２つの電流値を出力する定電流回路（１１１）を有する、２線式変位センサ装置（１１０）が提供される。【００１２】
前記定電流回路は、
第１の配線（Ｌ１）と第２の配線（Ｌ２）との間に接続されると共に、前記ＬＣ発振回路から得られる電圧波形の交流信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることで、前記第１の配線に電流波形の交流信号（Ｉｃ）を出力する第１の定電流回路（Ｊ１）と、
前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続されると共に、常時ＯＮ状態とされる第２の定電流回路（Ｊ２）と、
前記第２の配線と基準電位線との間に接続され、前記発振部の電源電圧（ＶＱ）を発生させる平滑コンデンサ（ＣＰ）と、
を有し、かつ、前記第１の配線は、前記電流波形の交流信号を出力する電流信号出力線と、直流電源電圧が入力される直流電源電圧入力線とを兼ねる、２線式変位センサ装置が提供される。【００１３】
前記インターフェース部（１０８）は、
前記第１の配線（Ｌ１）が接続される、前記直流電源電圧の入力用及び前記電流波形の交流信号の出力用の入出力端子（Ｔ１）を有し、
前記第２の定電流回路（Ｊ２）の前記第１の配線との接続点（Ｎ２）は、前記第１の定電流回路（Ｊ１）の前記第１の配線との接続点（Ｎ１）よりも、前記入出力端子から遠い位置に設けられる構成であってもよい。【００１４】
また、前記第２の定電流回路（Ｊ２）の定電流量（ＩＳ２）は、前記第１の定電流回路（Ｊ１）の定電流量（ＩＳ１）よりも大きく設定されてもよい。【００１５】
前記第１定電流回路（Ｊ１）及び前記第２の定電流回路（Ｊ２）の各々は、少なくとも１つの定電流ダイオード（Ｄ２、Ｄ３）を用いて構成されてもよい。【００１６】
また、前記第２の配線（Ｌ２）と基準電位線（Ｌ３）との間に接続される、少なくとも１つの定電圧ダイオード（ＺＤ）を有し、
前記第１の定電流回路（Ｊ１）及び前記第２の定電流回路（Ｊ２）から流出する電流を合わせた合計の電流を、前記定電圧ダイオードを介して前記基準電位線に流すことで、前記定電圧ダイオードの両端に所定の定電圧を発生させる共に、前記定電圧を発生させるために必要な電流量を超える過剰な電流は前記基準電位線に流し、
かつ、前記定電圧ダイオードで発生した前記定電圧を、前記平滑コンデンサ（ＣＰ）で平滑することによって前記発振部（１０２）の電源電圧が生成されてもよい。【００１７】
また、前記ＬＣ発振回路（１０９）から出力される前記電圧波形の交流信号を波形整形する波形整形部（１０４）を有し、波形整形により得られるパルス信号に基づいて、前記インターフェース部（１０８）における前記第１の定電流回路（Ｊ１）のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる、
又は、
前記ＬＣ発振回路から出力される前記電圧波形の交流信号を波形整形する波形整形部と、波形整形により得られるパルス信号を分周する分周部（１０６）と、を有し、分周後のパルス信号に基づいて、前記インターフェース部における前記第１の定電流回路のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられてもよい。【００１８】
また、前記対象物（Ｍ１）は、緩衝器（２２）の構成部品（２０６）であり、前記２線式変位センサ装置（１１０）は、前記緩衝器の構成部品と前記コイル（ＣＬ１）との相対的位置関係に応じて変動する、前記ＬＣ発振回路（１０９）の周波数を検出することによって、前記緩衝器の変位量を測定するストロークセンサ装置（２５０）であってもよい。【００１９】
また、前記ＬＣ発振回路（１０９）の前記コイル（ＣＬ１）は、筒体（２２０）に取り付けられ、
前記ＬＣ発振回路の前記発振部（１０２）は、回路基板（３００）に形成され、
前記回路基板は、前記筒体から、その筒体の半径方向外側に延びた延伸部（２３０）に固定されていてもよい。【００２０】
また、前記回路基板（３００）は、前記延伸部（２３０）において、封止材（３０２）によって封止されていてもよい。【００２１】
本発明の別の一面によれば、上記本発明の一面の２線式変位センサ装置（１１０）と、
前記２線式変位センサ装置から出力される前記電流波形の交流信号を電圧波形の交流信号に変換する電流／電圧変換部（５）と、変換後の電圧波形の交流信号の周波数を観測することによって、前記対象物（Ｍ１）の変位量を検出する検出部（７）とを備える電子制御ユニット（１０）と、を有する変位検出システム（１５０）が提供される。【００２２】
また、前記変位検出システム（１５０）は、緩衝器（２２）の変位を検出する緩衝器変位検出システム（１６０）であってもよい。【００２３】
本発明の他の面によれば、鞍乗り型車両の緩衝器（２２）のストローク量に応じてインダクタンスが変化するコイル（ＣＬ１）、並びに、コンデンサ（Ｃ３０〜Ｃ３２）及び増幅素子（ＩＮＶ１、ＩＮＶ２）を有する発振部（１０２）、を有するＬＣ発振回路（１０９）と、
第１の配線（Ｌ１）に電流波形の交流信号を出力する信号出力部、及び、直流電源電圧が入力される電源入力部、を兼ねるインターフェース部（１０８）と、
前記電流波形の交流信号を電圧波形の交流信号に変換する電流／電圧変換部（５）と、変換後の電圧波形の交流信号の周波数を観測することによって、前記ストローク量を検出する検出部（７）とを備える電子制御ユニット（１０）と、
を備え、
前記インターフェース部は、
前記第１の配線と第２の配線（Ｌ２）との間に接続されると共に、前記ＬＣ発振回路から得られる電圧波形の交流信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることで、前記第１の配線に電流波形の交流信号（Ｉｃ）を出力する第１の定電流回路（Ｊ１）と、
前記第１の配線と前記第２の配線との間に接続されると共に、常時ＯＮ状態とされる第２の定電流回路（Ｊ２）と、
前記第２の配線と基準電位線（Ｌ３）との間に接続され、前記発振部の電源電圧（ＶＱ）を発生させる平滑コンデンサ（ＣＰ）と、
を有し、かつ、前記第１の配線は、前記電流波形の交流信号を出力する電流信号出力線と、前記直流電源電圧が入力される直流電源電圧入力線とを兼ね、
前記インターフェース部は、
前記第１の配線が接続される、前記直流電源電圧の入力用及び前記電流波形の交流信号の出力用の入出力端子（Ｔ１）を有し、
前記第２の定電流回路の前記第１の配線との接続点（Ｎ２）は、前記第１の定電流回路の前記第１の配線との接続点（Ｎ１）よりも、前記入出力端子から遠い位置に設けられ、
前記第２の定電流回路の定電流量（ＩＳ２）は、前記第１の定電流回路の定電流量（ＩＳ１）よりも大きく設定され、
前記第１の定電流回路及び前記第２の定電流回路の各々は、少なくとも１つの定電流ダイオード（Ｄ２、Ｄ３）を用いて構成され、
前記インターフェース部は、
前記第２の配線と基準電位線との間に接続される、少なくとも１つのツェナーダイオード（ＺＤ）を有し、
前記第１、第２の各定電流回路から流出する電流を合わせた合計の電流を、前記ツェナーダイオードを介して前記基準電位線に流すことで、前記ツェナーダイオードの両端に所定の定電圧を発生させる共に、その定電圧を発生させるために必要な電流量を超える過剰な電流は前記基準電位線に流し、
かつ、前記ツェナーダイオードで発生した前記定電圧を、前記平滑コンデンサで平滑することによって前記発振部の電源電圧が生成される、２線式ストロークセンサ（１１０）を用いる変位検出システム（１５０）が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、制御機能を有する電子機器の内部構成の複雑化を抑制可能な２線式変位センサ装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】２線式変位センサ装置１１０を用いた変位検出システム１５０の構成の一例を示す図である。
【図１Ｂ】対象物の変位に応じて変化する、２線式変位センサ装置の検出信号の様子を示す図である。
【図２】２線式変位センサ装置１１０におけるセンサ本体の、全体の回路構成の一例を示す図である。
【図３】２つの定電流源のレイアウトの好ましい例を示す図である。
【図４Ａ】図２に示されたインターフェース部の主要部の回路構成例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａの回路構成による、ノイズ抑制及びレベルシフトの原理を説明するための図である。
【図５】２線式ストロークセンサの原理的構成を示す図である。
【図６Ａ】サスペンションを備える自動二輪車の側面図である。
【図６Ｂ】リヤサスペンションの要部構成を示す断面図である。
【図７】図６Ａに示されたリヤサスペンションにおける２線式変位センサ装置の取り付け構造を示す図である。
【図８】図２に示された２つの定電流源のレイアウトの他の例（実施例２）を示す図である。
【図９】図２に示されたインターフェース部の主要部の他の回路構成例（実施例３）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。
＜実施例１＞
【００２７】
図１Ａを参照する。図１Ａは、２線式変位センサ装置を用いた変位検出システムの構成の一例を示す図である。図１Ａに示されるように、変位検出システム１５０は、２線式変位センサ装置（以下において、単に「センサ」という場合もある。）１１０と、制御部としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０と、センサ１１０及びＥＣＵ１０を結ぶ、２線の、導体からなる接続線２０、２１と、を構成要素として含む。接続線２０、２１は、例えばワイヤーハーネス等で構成される。
【００２８】
２線式変位センサ装置１１０は、ＬＣ発振回路１０９と、センサ本体１００と、を有する。ＬＣ発振回路１０９は、対象物の変位量に応じてインダクタンスが変化するコイルＣＬ１と、コイル側のインターフェースＩＦ２と、発振部１０２と、を有する。インターフェースＩＦ２は、端子Ｔ３、Ｔ４を有している。発振部１０２は、例えば、コンデンサや増幅素子を含んで構成される。なお、コイルＣＬ１を、共振コイルという場合もある。
【００２９】
センサ本体１００は、２線式変位センサ装置１１０の構成要素のうちの、コイルＣＬ１を除く他の構成要素が含まれる部分である。センサ本体１００は、ＥＣＵ側のインターフェースＩＦ１を有する。インターフェースＩＦ１は、端子Ｔ１、Ｔ２を有している。端子Ｔ１は、電流波形の交流信号ＩｏｕｔをＥＣＵ１０に向けて出力する端子であり、かつ、ＥＣＵ１０から供給される、センサ本体１００用の直流電源電圧Ｖｉｎが入力される端子でもある。なお、電流波形の交流信号Ｉｏｕｔを、検出出力信号という場合もある。
【００３０】
電流波形の交流信号Ｉｏｕｔは、コイルＣＬ１のインダクタンスの変動に対応して周波数が変化する電流信号である。この電流信号の電流振幅は、後述するように、ＯＮ／ＯＦＦされる定電流源の定電流量によって定まる。なお、電流信号を、電流パルス信号という場合がある。
【００３１】
また、端子Ｔ２は、基準電位線２１が接続される端子である。ここで、基準電位は、回路の動作の基準となる電位であり、一般的には接地電位である。但し、他の直流電位である場合もある。本実施例では、基準電位線はグランド線とする。
【００３２】
ＥＣＵ１０は、電源電位Ｖに接続されたプルダウン抵抗（以下において、単に「抵抗」という場合もある。）ＲＤを有する。プルダウン抵抗ＲＤは、２線式変位センサ装置１１０から出力される電流波形の交流信号Ｉｏｕｔを電圧波形の交流信号に変換する変換部５を構成する。プルダウン抵抗ＲＤは、１つの抵抗であるとは限らず、例えば、複数の抵抗を組み合わせた分圧抵抗であってもよい。本実施例において、電源電位Ｖは１２Ｖとする。また、電流波形の交流信号Ｉｏｕｔは、検出出力信号としての電流パルス信号と言い換えることもできる。また、抵抗は、抵抗体と言い換えることもできる。
【００３３】
プルダウン抵抗ＲＤの、電源電位Ｖ側のノードＮ１０には、検出部７が接続されている。検出部７は、電流波形の交流信号から変換された、電圧波形の交流信号の周波数を観測することによって、対象物の変位量を検出する信号処理部である。電圧波形の交流信号は、言い換えれば、電圧パルス信号である。
【００３４】
図１Ｂを参照する。図１Ｂは、対象物の変位量に応じて変化する、２線式変位センサ装置の検出信号の様子を示す図である。図１Ｂにおいて、縦軸は変位量及び電流量を示す軸であり、横軸は時間軸である。図中、対象物の変位は周期的に変化する、例えばサインカーブのような曲線として描かれている。変位量に応じて渦電流量が変化し、コイルＣＬ１のインダクタンス値が変化することから、電流パルス信号Ｉｏｕｔは、横軸である時間軸上で、その周波数、言い換えればその周期が、周期的に変動する電流波形の信号となる。対象の変位量は、例えば、ストローク量である。
【００３５】
図１Ａの変換部５は、電流パルス信号Ｉｏｕｔを電圧に変換する。また、信号処理部としての検出部７は、電圧パルス信号の周波数を解析して周波数の情報を取得し、取得した周波数情報に基づいて、対象物の変位を検出する。なお、周波数の情報は、周波数自体、周波数の変位量、周波数の変化率等、どのような情報であってもよい。なお、変換部５は、言い換えれば、プルダウン抵抗ＲＤである。
【００３６】
図１Ａの構成によれば、ＬＣ発振回路を構成するセンサ本体１００は、コイルＣＬ１と一体的に構成することができる。ＥＣＵ１０の内部には、例えば、プルダウン抵抗ＲＤを設けるだけでよい。そのため、ＥＣＵ１０の内部構成を簡素化することができる。なお、ＥＣＵ１０は、広義には、制御機能を有する電子機器である。そのため、ＥＣＵ１０は制御部と言い換えることができる。なお、センサ本体１００は、発振部１０２を内蔵する。
【００３７】
また、電流パルス信号Ｉｏｕｔの電流振幅は、ＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる第１の定電流源Ｄｉｓ１の電流量で正確に定まる。よって、信号が低出力インピーダンスであり、ノイズによって波形が変形しにくく、耐ノイズ特性が増す。よって、信号品質の低下を抑制することができる。電流パルス信号Ｉｏｕｔの電流振幅が、第１の定電流源Ｄｉｓ１の電流量で正確に定まる点については、後に詳しく述べる。
【００３８】
また、２本の接続線２０、２１を用いて、センサ本体１００とＥＣＵ１０とを結ぶことができる。接続線２０は、電流信号を伝達する線であり、かつ、センサ本体１００用の電源電圧をＥＣＵ１０からセンサ本体１００へと供給する電源供給線でもある。よって、図１Ｂに示されるＬＣ発振式変位センサ装置１１０は、２線式変位センサ装置ということができる。なお、センサ本体１００の電源電圧は、直流電源電圧である。
【００３９】
次に、図２を参照する。図２は、図１Ａに示した２線式変位センサ装置１１０におけるセンサ本体１００の、全体の回路構成の一例を示す図である。
【００４０】
図２に示されるセンサ本体１００は、インターフェース部１０８と、分周部１０６と、波形整形部１０４と、発振部１０２と、を有する。分周部１０６を省略する場合も想定され得る。
【００４１】
発振部１０２は、コイル側インターフェースＩＦ２と、一端が接地電位に接続され、他端が配線Ｌ１１に接続されたコンデンサＣ３１と、一端が接地電位に接続され、他端が配線Ｌ１２に接続されたコンデンサＣ３２と、一端が配線Ｌ１１に接続され、他端が配線Ｌ１２に接続されたコンデンサＣ３０と、正帰還回路を構成するためにクロスカップリング接続された２つのインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２と、抵抗Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５と、を有する。インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２の各々の電源電圧はＶＱである。発振部１０２は、インバータを使用したフランクリン型発振器である。但し、発振器の種類は問わない。ＬＣ発振を行う発振器であれば特に限られるものではない。例えば、コルピッツ型発振器を使用してもよい。なお、インバータは、増幅素子と言い換えることができる。また、インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２の各々の電源電圧ＶＱは、例えば５Ｖである。
【００４２】
波形整形部１０４は、入力容量Ｃ２０と、コンパレータＣＭＰ１と、抵抗Ｒ２０、Ｒ２１と、抵抗Ｒ２６と、を有する。抵抗Ｒ２６は、コンパレータＣＭＰ１の出力端に接続される抵抗である。コンパレータＣＭＰ１は、電源電圧ＶＱで動作する。コンパレータＣＭＰ１の出力信号は、急峻な立ち上がり及び立ち下りの各エッジをもつ、波形整形された電圧パルス信号となる。
【００４３】
分周部１０６は、コンデンサＣ４０と、カウンタＣＴと、を有する。コンデンサＣ４０は、入力保持コンデンサとして機能する。また、カウンタＣＴは、分周比ｎを、例えば、１６、３２、６４、１２８、２５６というように変更可能である。カウンタＣＴは、電源電圧ＶＱで動作する。なお、カウンタＣＴとして、例えば、バイナリカウンタを使用することができる。
【００４４】
インターフェース部１０８は、少なくとも２つの電流値を出力する定電流回路１１１を有する。言い換えれば、定電流回路１１１によって生成される定電流の値が、少なくとも２つの値をとることが可能である。定電流の値は、２値に限定されるものではなく、３値以上であってもよい。
【００４５】
定電流回路１１１は、第１の配線Ｌ１と第２の配線Ｌ２との間に接続されると共に、ＬＣ発振回路１０９から得られる電圧波形の交流信号である電圧パルス信号Ｓ１に基づいてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられることで、第１の配線Ｌ１に電流波形の交流信号である電流パルス信号Ｉｃを出力する第１の定電流回路Ｊ１を有する。
【００４６】
また、定電流回路１１１は、１の配線Ｌ１と第２の配線Ｌ２との間に接続されると共に、常時ＯＮ状態とされる第２の定電流回路Ｊ２を有する。図２において、第１の定電流回路Ｊ１は、破線の楕円で囲まれる部分である。第２の定電流回路Ｊ２は、実線の楕円で囲まれる部分である。
【００４７】
また、インターフェース部１０８は、第２の配線Ｌ２と第３の配線である基準電位線Ｌ３との間に接続され、発振部１０２の電源電圧ＶＱを発生させる平滑コンデンサＣＰを有する。
【００４８】
また、第１の配線Ｌ１は、電流波形の交流信号である電流パルス信号Ｉｃを出力する電流信号出力線と、直流電源電圧が入力される直流電源電圧入力線とを兼ねる。
【００４９】
第１の定電流回路Ｊ１は、定電流源Ｄｉｓ１、及び電流負荷としての抵抗ＲＬ又は定電圧ダイオードＺＤを有する。定電流源Ｄｉｓ１は、第１の配線Ｌ１と第２の配線Ｌ２との間に設けられ、かつ、第１の配線Ｌ１に、スイッチとしてのＰＮＰトランジスタＴｒ２を介して接続される。スイッチとしてのＰＮＰトランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦに伴い、定電流源Ｄｉｓ１が生成する定電流ＩＳ１がＯＮ／ＯＦＦされる。
【００５０】
第２の定電流回路Ｊ２は、常時ＯＮされる定電流源Ｄｉｓ２と、電流負荷としての抵抗ＲＬ又は定電圧ダイオードＺＤ）と、を有する。
【００５１】
インターフェース部１０８は、さらに、ＰＮＰトランジスタＴｒ２をＯＮ／ＯＦＦ駆動するための、ＮＰＮトランジスタＴＲ１、及び抵抗Ｒ１、Ｒ２からなる回路と、ＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに電圧を印加するための、抵抗Ｒ３、Ｒ４からなる抵抗回路と、電流の逆流を阻止するダイオードＤ１と、を有する。
【００５２】
また、インターフェース部１０８は、ノイズ対策部品としてのフェライトビーズＦＢと、安定化コンデンサＣ１及びＣ２と、ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１と、を有する。ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１は、端子Ｔ１、Ｔ２を含む。
【００５３】
定電流回路１１１に含まれる、電流負荷としての抵抗ＲＬ又は定電圧ダイオードＺＤは、第１の定電流回路Ｊ１及び第２の定電流回路Ｊ２の共通の電流負荷である。言い換えれば、電流負荷としての抵抗ＲＬ又は定電圧ダイオードＺＤは、第１の定電流回路Ｊ１及び第２の定電流回路Ｊ２の共通の構成要素である。第１の定電流回路Ｊ１及び第２の定電流回路Ｊ２の、好ましいレイアウト構成や好ましいレイアウト設定については、図３を用いて後述する。なお、電流負荷は、電流負荷回路と言い換えることもできる。
【００５４】
また、定電流源Ｄｉｓ１は、定電流ダイオードＤ２で構成することができる。また、同様に、定電流源Ｄｉｓ２も、定電流ダイオードＤ３で構成することができる。定電流ダイオードを利用することで、簡単な構成で定電流源を構成することができる。また、定電流ダイオードの使用は、回路の小型化にも資する。但し、定電流源Ｄｉｓ１、Ｄｉｓ２を定電流ダイオードで構成する形態は一例であり、他の構成の定電流源を用いることもできる。例えば、カレントミラーを用いることも可能である。なお、以下の説明では、定電流源Ｄｉｓ１を第１の定電流源、定電流源Ｄｉｓ２を第２の定電流源という場合がある。
【００５５】
図２において、第１の定電流源Ｄｉｓ１の電流、及びその電流量はＩＳ１と記述され、第２の定電流源Ｄｉｓ２の電流、及びその電流量はＩＳ２と記述されている。
【００５６】
また、図２の回路において、入力される直流電源電圧は、Ｖｉｎであり、Ｖｉｎは１２Ｖである。なお、直流電源電圧Ｖｉｎは、第１の電源電圧と言い換えることができる。これに対して、この第１の電源電圧を用いて生成される、センサ本体１００に適した電源電圧ＶＱは、５Ｖである。すなわち、１２Ｖから５Ｖへのレベルシフトが必要となる。なお、電源電圧ＶＱは、第２の配線Ｌ２から得られる電圧である。また、電源電圧ＶＱは、便宜上、センサ本体１００用の電源電圧、あるいは、発振部１０２の電源電圧、と称されることがある。なお、ＮＰＮトランジスタＴｒ１は第１のスイッチングトランジスタであり、ＰＮＰトランジスタＴｒ２は、第２のスイッチングトランジスタである。
【００５７】
第１のスイッチングトランジスタＴｒ１は、交流波形の電圧信号である電圧パルス信号Ｓ１がハイレベルのときにＯＮ状態になり、ローレベルのときにＯＦＦ状態になる。第１のスイッチングトランジスタＴｒ１がＯＮ状態になることにより、抵抗Ｒ１、Ｒ２を経由して電流が流れる。これにより、抵抗Ｒ１に電圧降下が生じ、第２のスイッチングトランジスタＴｒ２が順バイアスされてＯＮ状態になる。この第２のスイッチングトランジスタＴｒ２がＯＮ状態になることにより、第１の定電流源Ｄｉｓ１が第１の配線Ｌ１と接続されて動作可能状態となり、電流ＩＳ１を流す。第１のスイッチングトランジスタＴｒ１がＯＦＦ状態になると、第２のスイッチングトランジスタＴｒ２がＯＦＦ状態になり、電流ＩＳ１が流れなくなる。
【００５８】
ここで、第２の定電流源Ｄｉｓ２は常時ＯＮ状態で、電流ＩＳ２を流している。第２のスイッチングトランジスタＴｒ２のＯＮ／ＯＦＦ状態に対応して、電流ＩＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わり、これによって、電流波形の信号である電流パルス信号Ｉｃの電流振幅が正確に決まる。定電流源が生成する定電流である電流ＩＳ１によって、常に電流振幅が決まる。電流パルス信号Ｉｃは低出力インピーダンスである。ノイズが重畳されても波形が歪みにくくなる。よって、ノイズ環境下であっても、信号品質は、電圧波形の信号の信号品質よりも高く維持される。
【００５９】
ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１の端子Ｔ１には、ワイヤー等の接続線２０が接続されており、端子Ｔ１を介して直流電源電圧Ｖｉｎが得られる。また、端子Ｔ１を介して、上述の動作により生成された電流パルス信号Ｉｏｕｔが、ＥＣＵ１０に向けて出力される。
【００６０】
上述のとおり、第１のスイッチングトランジスタＴｒ１は、パルス信号Ｓ１によりスイッチングされる。図２の回路において、分周部１０６が省略される場合は、波形整形部１０４による波形整形処理により得られる電圧パルス信号に基づいて、インターフェース部１０８における第１の定電流回路Ｊ１のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる。また、分周部１０６が省略されない場合は、分周部１０６によって分周された後のパルス信号に基づいて、インターフェース部１０８における第１の定電流回路Ｊ１のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる。なお、パルス信号は、電圧パルス信号と言い換えることができる。
【００６１】
次に、図３を参照する。図３は、２つの定電流源のレイアウトの好ましい例を示す図である。図３において、前掲の図と共通する部分には同じ参照符号を付してある。また、図３において、トランジスタＴｒ２は、スイッチとして簡略化して描いている。
【００６２】
上述のとおり、インターフェース部１０８は、直流電源電圧の入力用及び電流波形の交流信号の出力用の入出力端子Ｔ１を有している。この入出力端子Ｔ１には、第１の配線Ｌ１が接続される。入出力端子Ｔ１は、以下、単に、端子という場合がある。図３の例では、第２の定電流回路Ｊ２の第１の配線Ｌ１との接続点Ｎ２は、第１の定電流回路Ｊ１の第１の配線Ｌ１との接続点Ｎ１よりも、入出力端子Ｔ１から遠い位置に設けられている。言い換えれば、電流がスイッチングされる定電流回路Ｊ１が、入出力端子Ｔ１に近い側に位置し、常時ＯＮ状態である定電流回路Ｊ２が、遠い側に位置する。なお、入出力端子Ｔ１は、言い換えれば、ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１ということができる。
【００６３】
第１の定電流回路Ｊ１とＥＣＵ側インターフェースＩＦ１との間には、第２の定電流回路Ｊ２が存在しない。よって、第１の定電流回路Ｊ１のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り替えによって発生する電流パルス信号Ｉｃは、減衰されずに端子Ｔ１に伝達され、端子Ｔ１１から、減衰の少ない検出出力信号Ｉｏｕｔが得られる。ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１は、第１のインターフェースということもできる。
【００６４】
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照する。図４Ａは、図２に示されたインターフェース部の主要部の回路構成例を示す図、図４Ｂは、ノイズ抑制及びレベルシフトの原理を説明するための図である。なお、図４Ａにおいて、図３と共通する部分には同じ参照符号を付している。
【００６５】
図４Ａでは、電流負荷として、少なくとも１つの定電圧ダイオードが接続されている。ここでは、１つのツェナーダイオードＺＤが使用されるものとする。ツェナーダイオードＺＤは、第２の配線Ｌ２と基準電位線Ｌ３との間に接続される電流負荷となる素子である。ツェナーダイオードＺＤは、電流ＩＳ１と電流ＩＳ２とを足し合わせた合計の電流にて電流バイアスされ、電圧を発生させる機能を有する。その発生された電圧によって、平滑コンデンサＣＰがバイアスされ、平滑コンデンサＣＰと第２配線Ｌ２側との接続点に、センサ本体用電源電圧ＶＱが生じる。合計の電流量及び電流負荷素子の抵抗値の少なくとも一方を調整して、電圧ＶＱの値を所望値となるように制御することが可能である。なお、電流負荷は、電流負荷素子と言い換えることができる。また、基準電位線は、第３の配線ということもできる。また、電圧ＶＱの所望値は、例えば５Ｖである。
【００６６】
図４Ａにおいて、第２の定電流回路Ｊ２の電流ＩＳ２の定電流量は、第１の定電流回路Ｊ１の電流ＩＳ１の定電流量よりも大きく設定される。図４Ａでは、電流負荷として、定電圧ダイオードＺＤが使用される。よって、電流ＩＳ１と電流ＩＳ２とを足し合わせた合計の電流で定電圧ダイオードが電流バイアスされると、定電圧ダイオードの定格で定まる所定電圧が発生し、その所定電圧の発生に必要な電流量を超える余剰の電流は、基準電位線Ｌ３に流され、捨てられる。上述の所定電圧が、平滑コンデンサＣＰに印加され、リップルが除去されて、センサ本体用電源電圧ＶＱが正確に得られる。すなわち、１２Ｖから５Ｖにレベルシフトされた電圧である電圧ＶＱを、高精度に生成することができる。なお、定電圧ダイオードは、ツェナーダイオードということもできる。また、基準電位線は、接地電位線ということもできる。また、センサ本体用電源電圧ＶＱは、例えば５Ｖである。
【００６７】
ここで、図４Ｂを参照する。図４Ｂの左側の図のように、電流ＩＳ１と電流ＩＳ２とを足し合わせた合計の電流の電流量は、電流ＩＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り替えに従って時間軸上で周期的に変動する。上述のとおり、電流パルス信号の電流振幅は、電流ＩＳ１で正確に定まる。電流ＩＳがＯＮ状態のときに定電圧ダイオードＺＤに流れる最小の電流であるターンオン電流をＩＺＤｍｉｎとすると、この電流量が確保されれば、定電圧ダイオードＺＤは、所定の電圧を発生させる。その電流量を超える余剰分は、基準電位線である接地電位線Ｌ３に流される。これによって、図４Ｂの右側に示されるように、電流ＩＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態の切り替えに伴う電流の変動成分は、余剰分の電流が捨てられる際に、同時に除去される。すなわち、定電圧ダイオードＺＤが所定の定電圧を発生させる際に、電流の変動成分は、余剰電流として捨てられ、マスクされる。よって、所望電位の電圧ＶＱを得ることができる。図２で示したように、電圧ＶＱは、発振部１０２のインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２、波形整形部１０４の比較器ＣＭＰ、及び、分周部１０６のカウンタＣＴ等の電源電圧として使用され得る。よって、正確な電源電圧ＶＱが発生されることで、各回路が、所望の動作を高精度に実施することが保証され、センサ本体１００の全体の高精度な動作が確保される。よって、ＬＣ発振式センサの品質が向上する。
【００６８】
このように、第１の定電流回路Ｊ１及び第２の定電流回路Ｊ２から流出する電流を合わせた合計の電流、すなわち、ＩＳ１とＩＳ２を合算した電流を、定電圧ダイオードＺＤを介して基準電位線Ｌ３に流す。これにより、定電圧ダイオードＺＤの両端に所定の定電圧を発生させることができる。さらに、その定電圧を発生させるために必要な電流量を超える過剰な電流は基準電位線Ｌ３に流し、かつ、定電圧ダイオードＺＤで発生した定電圧を、平滑コンデンサＣＰで平滑することによって、センサ本体用の電源電圧、言い換えれば、発振部１０２等の電源電圧ＶＱを高精度に生成することができる。
【００６９】
次に、図５を参照する。図５は、２線式ストロークセンサの原理的構成を示す図である。本発明は、対象物Ｍ１の変位を測定する、ストロークセンサ装置として実現可能である。自動二輪車や自動四輪車のような乗り物にはサスペンションが設けられる。そのサスペンションの構成部品の変位を検出することで、変化したストローク長を検出することが可能である。
【００７０】
図５において、対象物Ｍ１は、円柱状の導体である。具体的には、例えば金属製である。この対象物Ｍ１は、図１等で示したコイルＣＬ１と嵌合長ＬＴで嵌合している。対象物Ｍ１が、円柱の中心軸の方向に変位すると、嵌合長ＬＴが変動し、これに応じて漏れ電流が変動し、コイルＣＬ１のインダクタンスが変化する。このインダクタンスの変化によって、図１に示したＬＣ発振回路１０９の発振周波数が変化する。上述したとおり、その発振周波数の変化に応じて、周波数が変化する電流パルス信号Ｉｏｕｔを得ることができる。なお、図５においては、便宜上、導体Ｍ１が移動することとしているが、コイルＣＬ１が移動する場合もあり得る。言い換えれば、導体Ｍ１とコイルＣＬ１との相対的位置関係が変動する、ということである。
【００７１】
すなわち、図５に示される原理的構成を採用することによって、ストロークセンサ装置を実現することができる。言い換えれば、サスペンションの構成部品である導体Ｍ１とコイルＣＬ１との相対的位置関係に応じて変動する、ＬＣ発振回路１０９の周波数を検出することによって、サスペンションの変位量を測定することができる。
【００７２】
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照する。図６Ａは、サスペンションを備える自動二輪車の側面図、図６Ｂは、リヤサスペンションの要部構成を示す断面図である。サスペンションとしては、例えば、リヤサスペンション２２、及びフロントフォーク１９をあげることができる。
【００７３】
図６Ａにおいて、自動二輪車１は、前側の車輪である前輪２と、後側の車輪である後輪３と、自動二輪車１の骨格をなす車体フレーム１１、ハンドル１２及びエンジン１３などを有する車両本体１５と、を備えている。
【００７４】
また、自動二輪車１は、前輪２と車両本体１０とを連結するフロントフォーク１９を、前輪２の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。また、自動二輪車１は、後輪３と車両本体１０とを連結するリヤサスペンション２２を、後輪３の左側と右側にそれぞれ１つずつ有している。図１では、右側に配置されたフロントフォーク１９及びリヤサスペンション２２のみを示している。
【００７５】
リヤサスペンション２２は、油圧式サスペンションである。図６Ａでは、リヤサスペンション２２の外観構成を示す。リヤサスペンション２２は、車体側取付部材２００と、車輪側取付部材２０２と、コイルスプリング２０４と、シリンダ部２１１と、荷重調整装置２１３と、を有する。なお、シリンダ部２１１は、詳細説明は省略するが、図６Ｂに示されるように、シリンダ２０５及び外筒２０６を含む。また、荷重調整装置２１３は、詳細説明は省略するが、図６Ｂに示されるように、ガイド２０８を含む。
【００７６】
次に、図６Ｂを参照する。図６Ｂに示されるように、外筒２０６は、シリンダ２０５の外側に設けられ、また、外筒２０６は、シリンダ部２１１の構成要素であり、導体からなり、かつ、典型的には薄肉円筒状の部材である。ピストン２０７ａは、シリンダ２０５内においてシリンダ２０５の長手方向に移動可能に設けられ、また、ピストン２０７ａは、ピストンロッド２０７ｂに接続されている。減衰力発生機構２０９は、シリンダ２０５と、ピストン２０７ａ及びピストンロッド２０７ｂとが相対的に移動するときに減衰力を発生する。シリンダ部２１１は、シリンダ２０５、及び外筒２０６を有する。シリンダ部２１１および減衰力発生機構２０９は、車体側取付部材２００を介して、車両本体１５側に取付けられる。
【００７７】
ピストンロッド２０７ｂは、車輪側取付部材２０２を介して、後輪３側に取付けられる。ガイド２０８は、略円筒状をなし、樹脂等からなる。ガイド２０８は、ガイド２０８の内側にあるピストンロッド２０７ｂを保護する機能を有する。ガイド２０８は、ピストンロッド２０７ｂの後輪３側に生じる露出部全体を覆う。ガイド２０８及び外筒２０６は、相対的に移動する。なお、ガイドは、ガイド筒ということもできる。
【００７８】
また、図６Ｂに示されるように、ガイド２０８には、コイル２１２が設けられている。この例では、コイル２１２は、ガイド２０８を構成する薄肉円筒状の部材の内部に取り付けられている。但し、これは一例であり、コイル２１２の取り付け形態としては、種々のものが許容される。図６Ｂにおけるコイル２１２は、図５のコイルＣＬ１に対応する。また、図６Ｂにおける外筒２０６は、図５の導体Ｍ１に対応する。
【００７９】
次に、図７を参照する。図７は、図６Ａに示されたリヤサスペンションにおける２線式変位センサ装置の取り付け構造を示す図である。なお、図７において、図６Ａ及び図６Ｂと共通する部分には同じ符号が付されている。
【００８０】
図７に示されるように、ＬＣ発振回路を構成するコイル２１２は、筒体としての外筒２０８に取り付けられ、ＬＣ発振回路の発振部１０２を含むセンサ本体１００は、回路基板３００に形成されている。なお、コイル２１２は、図中、破線で示されている。また、回路基板３００は、筒体としての外筒２０８の端部において半径方向外側に延びた延伸部２３０に固定されている。延伸部２３０にセンサ本体１００を固定することで、コイル２１２との一体化を無理なく実現することができる。
【００８１】
また、回路基板３００は、延伸部２３０において、樹脂等の封止材３０２によって封止されている。これにより、回路基板３００は、異物や湿気等から保護される。よって、センサ本体１００の信頼性が向上する。
【００８２】
延伸部２３０には、延伸部２３０に連続するワイヤー引き出し部２４０が設けられ、このワイヤー引き出し部２４０から、２本のワイヤーハーネスＷ１、Ｗ２が引き出されている。ワイヤー引き出し部２４０が設けられることで、ワイヤーハーネスＷ１、Ｗ２の所定方向への引き出しを容易に実現することができる。ワイヤーハーネスＷ１、Ｗ２の先端部は、例えば、図１に示した制御部としてのＥＣＵ１０に接続される。ワイヤーハーネスＷ１、Ｗ２は、図１の接続線２０、２１に相当する。ワイヤーハーネスＷ１は、図１に示したセンサ本体１００から出力される電流パルス信号Ｉｏｕｔを、ＥＣＵ１０に伝達する。電流パルス信号Ｉｏｕｔは、検出出力信号である。
【００８３】
また、外筒２２０、コイル２１２、及び、延伸部２４０の一面に設けられた封止されたセンサ本体１００、によって、一体化されたサスペンション部品としてのストロークセンサ装置２５０が実現される。センサ本体１００には、回路基板３００が内蔵されている。このストロークセンサ装置２５０は、省スペース性に優れており、変位を検出するシステム全体の小型化にも資する。また、センサ本体１００がコイル２１２と一体化されているため、作業者による取り扱いも容易であり、コストの低減も可能である。なお、延伸部２４０の一面は、主面ということもできる。
【００８４】
また、図７の構成によれば、例えば自動二輪車、自動三輪車、バギー等の鞍乗り型車両に搭載するのに適した、小型で、低コストの、サスペンション２２の変位を検出するサスペンション変位検出システム１６０を、容易に実現することができる。サスペンション変位検出システムは、広義には、緩衝器変位検出システムということもできる。
【００８５】
また、図７の構成によれば、コイル２１２に、回路基板３００が一体化されている。言い換えれば、コイル２１２に、センサ本体１００が一体化されている。したがって、コイル２１２と回路基板３００とを結ぶ配線の長さが極めて短い。したがって、ノイズの影響を受けにくい。また、コイル２１２の近傍に回路基板３００が配置されることから、回路基板３００にて環境温度を測定すると、その測定された温度は、コイル２１２の環境温度と、ほぼ推定され得る。よって、測定された温度に基づいて、コイル２１２の特性、すなわちインダクタンス値の増減を推定し、その推定に基づいて、測定された周波数情報を補正することで、より正確な周波数情報を得ることができる。図７の構成によれば、このような効果も期待できる。なお、コイルは、センサコイルという場合もある。
【００８６】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は、その実施例に限定されるものではなく、種々、変形、応用が可能である。例えば、本発明の２線式変位センサ装置は、ピストンが変位する際に減衰力を発生させる緩衝器にも適用可能である。また、センサは、物体の、正規の位置からの位置ずれの測定にも利用することができる。また、実施例における検出出力信号は、大小２値をもつ電流波形の信号である電流パルス信号であったが、例えば、２値以上をもつ多値電流パルスであってもよい。また、周波数情報をもつ電流パルス信号をそのまま出力するのではなく、その電流パルス信号に基づいて、さらに他の形式の電気信号を生成し、生成されたその電気信号を出力する場合もあり得る。この場合、その電気信号が、本発明の検出出力信号となり得る。なお、物体は、センサの測定対象物であり、単に対象物という場合もあり、また、被測定対象という場合もある。また、緩衝器は、具体的には、自動二輪車等のリヤサスペンションの他、例えば、フロントフォーク、リヤダンパ装置等である。
【００８７】
＜実施例２＞
図８を参照しつつ実施例２の２線式変位センサ装置１１３を説明する。実施例２の２線式変位センサ装置１１３及びそのセンサ装置を用いた変位検出システムは、図３に示される上記実施例１の２つの定電流源のレイアウトを図８のレイアウトに変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、他の構成の説明を省略する。
【００８８】
図８の実施例である実施例２は、図３の実施例である実施例１と同様に、図２に示された２つの定電流源のレイアウトの例を示す図である。言い換えれば、図８は、２つの定電流源のレイアウトの他の例を示す図である。図８において、前掲の図と共通する部分には同じ参照符号を付してある。また、図８において、説明の便宜上、第１の定電流回路Ｊ１は、破線の楕円で囲むことによって示している。また、第２の定電流回路Ｊ２は、実線の楕円で囲むことによって示している。また、図８において、トランジスタＴｒ２は、スイッチとして簡略化して描いている。
【００８９】
上述のとおり、図２のインターフェース部１０８は、第１の配線Ｌ１が接続される、直流電源電圧の入力用及び電流波形の交流信号の出力用の入出力端子Ｔ１を有している。図３の例では、第２の定電流回路Ｊ２の第１の配線Ｌ１との接続点Ｎ２は、第１の定電流回路Ｊ１の第１の配線Ｌ１との接続点Ｎ１よりも、入出力端子Ｔ１から遠い位置に設けられている。
【００９０】
図８では、図３とは逆のレイアウトとなっている。すなわち、接続点Ｎ１が、接続点Ｎ２よりも、端子Ｔ１から遠い位置にある。この場合、第１の定電流回路Ｊ１とＥＣＵ側インターフェースＩＦ１との間には、第２の定電流回路Ｊ２が存在する。よって、第１の定電流回路のオン／オフによって発生する電流パルス信号Ｉｃは、第２の定電流回路Ｊ２が引く電流によって減衰を受ける。第２の定電流回路Ｊ２が引く電流は、大きな電流であることが多い。よって、端子Ｔ１１からは、ある程度の減衰が生じた検出出力信号Ｉｏｕｔが得られる。図８のレイアウトよりも、図３のレイアウトの方が好ましいといえる。但し、本発明では、図８のレイアウトも排除しない。実際の回路設計においては、やむなく図８に示される実施例である実施例２のようなレイアウトを採用する必要があるときも想定され得るからである。但し、自由なレイアウトが許されるのであれば、図３に示される実施例である実施例１のレイアウトを採用するのが好ましい。なお、ＥＣＵ側インターフェースＩＦ１は、第１のインターフェースである。
【００９１】
＜実施例３＞
図９を参照しつつ実施例３の２線式変位センサ装置１１５を説明する。実施例３の２線式変位センサ装置１１５及びそのセンサ装置を用いた変位検出システムは、図４Ａに示される上記実施例１の電流負荷素子を図９の負荷抵抗ＲＬに変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じである。そのため、他の構成の説明を省略する。なお、実施例１では、電流負荷素子として、１つのツェナーダイオードＺＤが使用されている。
【００９２】
図９では、電流負荷として、少なくとも１つの抵抗を使用する。ここでは、負荷抵抗ＲＬが使用されるものとする。図９の負荷抵抗ＲＬは、図４ＡのツェナーダイオードＺＤと同様に、第２の配線Ｌ２と基準電位線Ｌ３との間に接続される電流負荷となる素子である。負荷抵抗ＲＬも、電流ＩＳ１と電流ＩＳ２とを足し合わせた合計の電流にて電流バイアスされ、電圧を発生させる機能を有する。その発生された電圧によって、平滑コンデンサＣＰがバイアスされ、平滑コンデンサＣＰと第２配線Ｌ２側との接続点に、センサ本体用電源電圧ＶＱが生じる。合計の電流量及び負荷抵抗ＲＬの抵抗値の少なくとも一方を調整して、電圧ＶＱの値を所望値となるように制御することが可能である。所望値は、前述したように、例えば５Ｖである。
【００９３】
図９において、図４Ａと同様に、第２の定電流回路Ｊ２の電流ＩＳ２の定電流量は、第１の定電流回路Ｊ１の電流ＩＳ１の定電流量よりも大きく設定される。常時流れている電流ＩＳ２が支配的であるため、電流ＩＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられても、第１の配線Ｌ１の電位の揺れは抑制され、電位の安定性は、許容範囲内に保たれる。
【００９４】
本発明は、上述の例示的な実施形に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施例を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、例えば、鞍乗り型車両のサスペンションの変位を測定する、２線式変位センサ装置及び変位検出システムとして好適である。
【符号の説明】
【００９６】
５…電流／電圧変換部
７…検出部
１０…ＥＣＵ（制御部、信号処理部、電子制御ユニット）
２０、２１…接続線（ワイヤーハーネス等）
２２…リヤサスペンション（緩衝器）
１００…センサ本体
１０２…発振部
１０４…波形整形部
１０６…分周部
１０８…インターフェース部
１０９…ＬＣ発振回路
１１０、１１３、１１５…２線式変位センサ装置
１１１…定電流回路
１５０…変位検出システム
１６０…緩衝器変位検出システム
２００…車体側取付部材
２０２…車輪側取付部材
２０４…コイルスプリング
２０５…シリンダ
２０６…外筒（緩衝器の構成部品）
２０７ａ…ピストン
２０７ｂ…ピストンロッド
２０８…ガイド（ガイド筒）
２０９…減衰力発生機構
２１２…コイル（センサコイル）
２２０…筒体
２３０…延伸部
２４０…ワイヤー引き出し部
２５０…ストロークセンサ装置
３００…回路基板
３０２…封止材
Ｃ３０、Ｃ３１、Ｃ３２…コンデンサ
ＣＬ１…コイル（センサコイル）
ＣＰ…平滑コンデンサ
Ｄｉｓ１…第１の定電流源
Ｄｉｓ２…第２の定電流源
Ｄ１…逆流阻止ダイオード
Ｄ２、Ｄ３…定電流ダイオード
Ｉｃ…電流パルス信号（交流信号）
ＩＦ１…ＥＣＵ側インターフェース
ＩＦ２…コイル側インターフェース
ＩＮＶ１、ＩＮＶ２…増幅素子
Ｉｏｕｔ…検出出力信号（電流パルス信号）
ＩＳ１…第１の定電流（第１の定電流回路の定電流量）
ＩＳ２…第２の定電流（第２の定電流回路の定電流量）
Ｊ１…第１の定電流回路
Ｊ２…第２の定電流回路
Ｌ１…第１の配線
Ｌ２…第２の配線
Ｌ３…基準電位線
ＬＴ…嵌合長
Ｍ１…対象物
Ｎ１、Ｎ２…ノード（接続点）
Ｒｄ…プルダウン抵抗
ＲＬ…負荷抵抗
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４…端子（入出力端子）
Ｔｒ１…第１のスイッチングトランジスタ
Ｔｒ２…第２のスイッチングトランジスタ
Ｖｉｎ…直流電源電圧
ＶＱ…センサ本体用電源電圧（発振部の電源電圧）
ＺＤ…定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）
【要約】
２線式変位センサ装置（１１０）は、対象物（Ｍ１）の変位量に応じてインダクタンスが変化するコイル（ＣＬ１）、並びに、コンデンサ（Ｃ３０〜Ｃ３２）及び増幅素子（ＩＮＶ１、ＩＮＶ２）を有する発振部（１０２）、を有するＬＣ発振回路（１０９）と、信号出力部及び電源入力部を兼ねるインターフェース部（１０８）と、を備え、前記インターフェース部は、少なくとも２つの電流値を出力する定電流回路（１１１）を有する。【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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