(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定値に応じた直流成分に依存しない出力信号を発生する巻線を有する測定部と、前記出力信号を受け取る受信部を有し、この受信部で受け取った出力信号をもとに前記測定値を求める検出部と、前記測定部から前記検出部へ前記出力信号を伝達する出力伝達ラインよりなる測定値検出装置において、前記出力伝達ラインにおける前記出力信号の直流成分電位を変化させる電位オフセット手段を設け、前記出力信号の直流成分電位に基づいて前記出力伝達ラインに発生した異常を検出する異常検出手段を備え、前記巻線の一端は前記出力伝達ラインへ接続され、他端は前記検出部内に設けられた出力用基準電位へ繋がる基準電位ラインに接続されることを特徴とする測定値検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定値検出装置において、前記巻線は複数設置され、この複数の巻線の一端はそれぞれの巻線に対応する出力伝達ラインへ接続され、他端は共通の又はそれぞれの巻線に対応する基準電位ラインに接続されることを特徴とする測定値検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第１抵抗素子を介在させ、前記複数の出力伝達ラインと受信部との間にそれぞれ検出用基準電位を接続することで、前記電位オフセット手段を構成することを特徴とする測定値検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の測定値検出装置において、前記複数の出力伝達ラインと前記受信部の間にそれぞれ第２抵抗素子を介在させ、前記第１抵抗素子の抵抗値を出力伝達ラインごとに異ならせ、前記検出用基準電位は前記第２抵抗素子と受信部との間に接続され、前記複数の出力伝達ラインに対応する前期第１抵抗素子と前記第２抵抗素子との抵抗値の和は、各出力伝達ライン間で等しくし、前記複数の出力伝達ラインに接続される基準電位の値を等しくすることで、前記電位オフセット手段を構成することを特徴とする測定値検出装置。
【請求項５】
請求項２に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第１抵抗素子を介在させ、前記出力伝達ラインと受信部との間に演算増幅器をそれぞれ介在させ、前記演算増幅器のマイナス端子には出力信号を入力し、プラス端子には増幅用基準電位を入力し、前記演算増幅器と並列に第３抵抗素子を接続することで前記電位オフセット手段として働く非反転増幅回路を構成することを特徴とする測定値検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の測定値検出装置において、前記演算増幅器のプラス端子に入力される前記増幅用基準電位を各出力信号ごとにそれぞれ異なる値とし、前記電位オフセット手段として働く非反転増幅回路を構成することを特徴とする測定値検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定値検出装置において、前記測定部は励磁コイル及び二次コイルからなるレゾルバにより構成され、前記巻線はレゾルバの二次コイルであることを特徴とする測定値検出装置。
【請求項８】
トーションバーを介して捩れ可能に連結された入力軸及び出力軸よりなるシャフトと、このシャフトを回転可能に支持するハウジングよりなり、前記入力軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の測定値検出装置にて検出するとともに、前記出力軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の測定値検出装置にて検出し、これら入力軸と出力軸のハウジングに対する回転方向の位置の差から、トーションバーの捩れ量を測定し、このトーションバーの捩れ量から前記シャフトに加えられるトルク値を求めることを特徴とするトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力信号を発生する測定部と、前記出力信号より測定値を検出する検出部よりなり、矩形波の周期や、サイン波の振幅のように直流成分に依存しない出力信号より測定値を検出する測定値検出装置に関するものであり、詳しくは前記出力信号を測定部から検出部に伝達する出力伝達ラインの異常検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来利用されている、直流成分に依存しない出力信号により測定値を検出する測定値検出装置の一例として、図６のブロック図に示すような構成のレゾルバを利用した角度検出装置９が知られている。
【０００３】
この角度検出装置９は測定部１０、検出部２０よりなり、励磁ライン５１、出力伝達ライン５２、５３及び基準電位ライン５４により連結されている。測定部１０には巻線としての２つの二次コイル１８、１９及び励磁コイル１７を１組とする一相励磁二相出力のレゾルバが用いられている。また、励磁コイル１７は２つの二次コイル１８、１９に対して相対回転する回転子（図示しない）に固定されている。
【０００４】
励磁コイル１７の一端は、基準電位ライン５４を介して検出部内のグランド（以下、ＧＮＤと示す。）へ接続され、他端は励磁ライン５１を介して検出部２０に設けられた励磁信号発生回路２１に接続されている。この励磁信号発生回路２１は同じく検出部２０に設けられたＣＰＵ２２に接続され、このＣＰＵ２２から指令を受け取る。一方、巻線である各二次コイル１８、１９のそれぞれの一端は、基準電位ライン５４を介してＧＮＤへ接続され、出力用基準電位を０Ｖとしている。他端は、それぞれの出力信号を独立して検出器２０へ伝達するよう出力伝達ライン５２、５３に接続され、検出部２０へ導かれている。
【０００５】
検出部内に設けられた中央演算装置（以下、ＣＰＵと表す。）２２からの指令により、励磁信号発生回路２１から励磁コイル１７へ励磁信号ＥＸが伝達される。励磁コイル１７が励磁信号ＥＸにより磁界を発生すると、２つの二次コイル１８、１９にそれぞれ出力信号ＳＳ、ＳＣが誘起される。
【０００６】
出力信号ＳＳ、ＳＣは回転子の回転角θに対応するＳＩＮθ、ＣＯＳθを振幅係数にもつ０Ｖを中央値とするサイン波であり、それぞれ、「Ｄ・ＳＩＮθ・ＳＩＮωｔ」、「Ｄ・ＣＯＳθ・ＳＩＮωｔ」と表すことができる。Ｄは温度や励磁信号ＥＸの振幅により決まる定数である。
【０００７】
出力信号ＳＳは、出力伝達ライン５２を介して検出器２０に導かれ、抵抗Ｒ９１、Ｒ９２及び検出用基準電位Ｖ１によりサイン波の中央値を変化され（例えば抵抗Ｒ９１を５ｋΩ、抵抗Ｒ９２を２０ｋΩ、検出用基準電位Ｖ１を２．５Ｖとする変化後の中央値は０．５Ｖ）、抵抗Ｒ９３、Ｒ９４及び演算増幅器９３よりなる非反転増幅器にて増幅される。（非反転増幅器の増幅率を５とすると、増幅後の中央値は２．５Ｖ）
出力信号ＳＣは、出力伝達ライン５３を介して検出部２０に導かれ、抵抗Ｒ９５、Ｒ９６及び検出用基準電位Ｖ１によりサイン波の中央値を変化され（例えば抵抗Ｒ９５を５ｋΩ、抵抗Ｒ９６を２０ｋΩ、検出用基準電位Ｖ１を２．５Ｖとする変化後の中央値は０．５Ｖ）、抵抗Ｒ９７、Ｒ９８及び演算増幅器９４よりなる非反転増幅器にて増幅される。（非反転増幅器の増幅率を５とすると、増幅後の中央値は２．５Ｖ）
増幅された出力信号ＳＳ、ＳＣは、受信部としての周知の変換器、例えばアナログデジタル変換器２９にて受信されるとともにデジタル値に変換され、このデジタル値をもとにＣＰＵ２２で演算を行うなどの方法により、回転子の回転角θに変換される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のような角度検出装置では、例えば、回転子の回転角θが０ｄｅｇの時、ＳＩＮθ＝０であるため、出力信号ＳＳの振幅Ｄ・ＳＩＮθは０、すなわち出力信号ＳＳが０Ｖとなる。このような状態において、出力信号ＳＳを伝達する出力伝達ライン５２が基準電位ライン５４と短絡した場合、短絡の検出が不可能となっていた。
【０００９】
また、回転子の回転角θによっては、出力信号ＳＳの値とＳＣの値とが同じ値になるような状態があるため、出力信号伝達ライン間に短絡が生じた場合の検出も不可能であった。さらに、励磁コイルと二次コイルを２組以上使用するような場合は、出力伝達ラインにおいて、出力信号が複数の出力伝達ラインで同じ値になる確率が高くなり、短絡を検出できない危険が大きくなっていた。
【００１０】
本発明の課題は、回転子の回転角θによる影響を受けることなく、確実に出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡及び出力伝達ライン間の短絡を検出することができる角度検出装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の測定値検出装置は、測定値に応じた直流成分に依存しない出力信号を発生する巻線を有する測定部と、前記出力信号を受け取る受信部を有し、この受信部で受け取った出力信号をもとに前記測定値を求める検出部と、前記測定部から前記検出部へ前記出力信号を伝達する出力伝達ラインよりなる測定値検出装置において、前記出力伝達ラインにおける前記出力信号の直流成分電位を変化させる電位オフセット手段を設け、前期出力信号の直流成分電位に基づいて前記出力伝達ラインに発生した異常を検出する異常検出手段を備え、前記巻線の一端は前記出力伝達ラインへ接続され、他端は前記検出部内に設けられた出力用基準電位へ繋がる基準電位ラインに接続されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の測定値検出装置は、請求項１に記載の測定値検出装置において、前記巻線は複数設置され、この複数の巻線の一端はそれぞれの巻線に対応する出力伝達ラインへ接続され、他端は共通の又はそれぞれの巻線に対応する基準電位ラインに接続されることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の測定値検出装置は、請求項２に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第１抵抗素子を介在させ、前記複数の出力伝達ラインと受信部との間にそれぞれ検出用基準電位を接続することで、前記電位オフセット手段を構成することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の測定値検出装置は、請求項３に記載の測定値検出装置において、前記複数の出力伝達ラインと前記受信部の間にそれぞれ第２抵抗素子を介在させ、前記第１抵抗素子の抵抗値を出力伝達ラインごとに異ならせ、前記検出用基準電位は前記第２抵抗素子と受信部との間に接続され、前記複数の出力伝達ラインに対応する前期第１抵抗素子と前記第２抵抗素子との抵抗値の和は、各出力伝達ライン間で等しくし、前記複数の出力伝達ラインに接続される基準電位の値を等しくすることで、前記電位オフセット手段を構成することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の測定値検出装置は、請求項２に記載の測定値検出装置において、前記複数の巻線と前記複数の出力伝達ラインとの間にそれぞれ第１抵抗素子を介在させ、前記出力伝達ラインと受信部との間に演算増幅器をそれぞれ介在させ、前記演算増幅器のマイナス端子には出力信号を入力し、プラス端子には増幅用基準電位を入力し、前記演算増幅器と並列に第３抵抗素子を接続することで前記電位オフセット手段として働く非反転増幅回路を構成することを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の測定値検出装置は、請求項５に記載の測定値検出装置において、前記演算増幅器のプラス端子に入力される前記増幅用基準電位を各出力信号ごとにそれぞれ異なる値とし、前記電位オフセット手段として働く非反転増幅回路を構成することを特徴とする。請求項７に記載の測定値検出装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の測定値検出装置において、前記測定部は励磁コイル及び二次コイルからなるレゾルバにより構成され、前記巻線はレゾルバの二次コイルであることを特徴とする。請求項８に記載のトルク検出装置は、トーションバーを介して捩れ可能に連結された入力軸及び出力軸よりなるシャフトと、このシャフトを回転可能に支持するハウジングよりなり、前記入力軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の測定値検出装置にて検出するとともに、前記出力軸と前記ハウジングとの回転方向の位置を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の測定値検出装置にて検出し、これら入力軸と出力軸のハウジングに対する回転方向の位置の差から、トーションバーの捩れ量を測定し、このトーションバーの捩れ量から前記シャフトに加えられるトルク値を求めることを特徴とする。
【００１８】
これら請求項１及び２に記載の測定値検出装置によれば、出力信号を伝達する出力伝達ラインにおける出力信号の直流成分電位をオフセットさせ、前記出力信号の直流成分を監視することで、この直流成分の変化に基づき出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出することができる。
【００１９】
請求項３に記載の測定値検出装置によれば、第１抵抗素子及び検出用基準電位を設置し、出力伝達ラインにおける出力信号の直流成分をオフセットさせることにより、出力伝達ラインに異常、特に基準電位ラインとの短絡による異常が発生した際、受信部にて受信される出力信号の直流成分に変化が生じる。このため、出力信号の直流成分に基づき異常を検出することができる。
【００２０】
請求項４に記載の測定値検出装置によれば、第１抵抗素子の抵抗値を複数の出力伝達ラインごとに異なる抵抗値とすることで、出力伝達ラインに基準電位ラインとの短絡による異常のみでなく、出力伝達ライン間の短絡異常についても検出することができる。
【００２１】
請求項５に記載の測定値検出装置によれば、第１抵抗素子、演算増幅器及び第３抵抗素子により構成される反転増幅回路において、演算増幅器のプラス端子に増幅用基準電位を入力し、出力伝達ラインにおける出力信号の直流成分をオフセットさせることにより、出力伝達ラインに異常、特に基準電位ラインとの短絡による異常が発生した際、受信部にて受信される出力信号の直流成分に変化が生じる。このため、出力信号の直流成分に基づき異常を検出することができる。
【００２２】
請求項６に記載の測定値検出装置によれば、演算増幅器のプラス端子に入力する増幅用基準電位をそれぞれ異なる値とすることで、出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡による異常のみでなく、出力伝達ライン間の短絡異常についても検出することができる。
【００２３】
請求項７に記載の測定値検出装置によれば、前記測定部をレゾルバにより構成し、前記巻線をレゾルバの二次コイルとすることで、測定値検出装置において出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出することができる。
【００２４】
請求項８に記載のトルク検出装置によれば、トーションバーの捩れ量を請求項１乃至７に記載の測定値検出装置により検出することで、トルク検出装置において出力伝達ラインに発生した異常を確実に検出することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の一例を図１乃至図５を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明にかかる測定値検出装置の第１の実施の形態である角度検出装置１の構成を示すブロック図である。
【００２７】
角度検出装置１は測定部１０及び検出部２０よりなり、測定部１０と検出部２０は励磁ライン６１、出力伝達ライン６２、６３、６４、６５及び基準電位ライン６６により連結されている。
【００２８】
測定部１０には、巻線としての２つの二次コイル１３、１４及び励磁コイル１１を１組とする一相励磁二相出力の第１レゾルバ及び、巻線としての２つの二次コイル１５、１６及び励磁コイル１２を１組とする一相励磁二相出力の第２レゾルバが設けられている。
【００２９】
また、励磁コイル１１は２つの二次コイル１３、１４に対して相対回転する回転子（図示しない）に固定されている。同様に励磁コイル１２は２つの二次コイル１５、１６に対して相対回転する回転子（図示しない）に固定されている。
【００３０】
２つの励磁コイル１１、１２のそれぞれの一端は基準電位ライン６６を介して検出部内のＧＮＤへ接続されている。また、それぞれの他端は測定部１０内にて結線され、励磁ライン６１を介して検出部２０に設けられた励磁信号発生回路２１に接続されている。この励磁信号発生回路２１は同じく検出部２０に設けられたＣＰＵ２２に接続され、このＣＰＵ２２から指令を受け取る。
【００３１】
一方、各二次コイル１３、１４、１５、１６それぞれの一端は基準電位ライン６６を介してＧＮＤへ接続されている。すなわち、本実施の形態では、基準電位ライン６６をＧＮＤへ接続することで出力用基準電位を０Ｖとしている。また、各二次コイル１３、１４、１５、１６の他端は、それぞれの発生する出力信号を独立して検出部２０へ伝達するよう出力伝達ライン６２、６３、６４、６５へ接続され、検出部２０へ導かれている。
【００３２】
これらの構成により、ＣＰＵ２２からの指令によって励磁信号発生回路２１にて発生された交流の励磁信号ＥＸが第１レゾルバ、第２レゾルバそれぞれの励磁コイル１１、１２へ送られる。励磁信号ＥＸはサイン波であり、この励磁信号ＥＸにより第１レゾルバの励磁コイル１１が励磁され第１レゾルバの二次コイル１３、１４を誘起することで、出力信号ＵＳ、ＵＣが出力される。また、励磁信号ＥＸにより第２レゾルバの励磁コイル１２が第２レゾルバの二次コイル１５、１６を誘起することで、出力信号ＬＳ、ＬＣが出力される。
【００３３】
出力信号ＵＳ、ＵＣは第１レゾルバの回転子の回転角θ１に対応するＳＩＮθ１、ＣＯＳθ１を振幅係数にもつ０Ｖを中央値とするサイン波であり、それぞれ「Ａ・ＳＩＮθ１・ＳＩＮωｔ」、「Ａ・ＣＯＳθ１・ＳＩＮωｔ」と表すことができる。また、出力信号ＬＳ、ＬＣは第２レゾルバの回転子の回転角θ２を振幅係数にもつ０Ｖを中央値とするサイン波であり、「Ｂ・ＳＩＮθ２・ＳＩＮωｔ」、「Ｂ・ＣＯＳθ２・ＳＩＮωｔ」と表すことができる。
【００３４】
出力信号ＵＳは、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１１、出力伝達ライン６２、検出部２０内の第２抵抗素子Ｒ２１、連結点Ａ及び演算増幅器２３を経由し増幅される。連結点Ａには抵抗Ｒ２２及び検出用基準電位Ｖ１が連結されている。また、演算増幅器２３は抵抗素子Ｒ２３、Ｒ２４とともに非反転増幅回路を構成している。
【００３５】
出力信号ＵＣは、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１２、出力伝達ライン６３、検出部２０内の第２抵抗素子Ｒ２５、連結点Ｂ及び演算増幅器２４を経由し増幅される。連結点Ｂには抵抗Ｒ２６及び検出用基準電位Ｖ１が連結されている。また、演算増幅器２４は抵抗素子Ｒ２７、Ｒ２８とともに非反転増幅回路を構成している。
【００３６】
出力信号ＬＳは、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１３、出力伝達ライン６４、検出部２０内の第２抵抗素子Ｒ２９、連結部Ｃ及び演算増幅器２５を経由し増幅される。連結点Ｃには抵抗Ｒ３０及び検出用基準電位Ｖ１が連結されている。また、演算増幅器２５は抵抗素子Ｒ３１、Ｒ３２とともに非反転増幅回路を構成している。
【００３７】
出力信号ＬＣは、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１４、出力伝達ライン６５、検出部２０内の第２抵抗素子Ｒ３３、連結部Ｄ及び演算増幅器２６を経由し増幅される。連結点Ｄには抵抗Ｒ３４及び検出用基準電位Ｖ１が連結されている。また、演算増幅器２６は抵抗素子Ｒ３５、Ｒ３６とともに非反転増幅回路を構成している。
【００３８】
上述のようにして増幅された出力信号ＵＳ、ＵＣ、ＬＳ、ＬＣは受信部としてのアナログデジタル変換器２９にて受信されるとともにデジタル値に変換される。このデジタル値をもとにＣＰＵ２２で演算を行い、第１レゾルバの回転子の回転角θ１、第２レゾルバの回転子の回転角θ２に変換される。また、ＣＰＵ２２はサイン波である各出力信号について一定時間における和を求めることにより、各出力信号の中央値を演算し、この値の変化を監視している。
【００３９】
また、前記抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ３６の抵抗値及び検出用基準電位Ｖ１の値は図２に示すとおりである。
【００４０】
以上のような構成で、まず、出力伝達ラインに短絡が生じていない正常時の信号伝達について説明する。
【００４１】
励磁信号発生回路２１は、ＣＰＵ２２からの指令により励磁コイル１１、１２へ励磁信号ＥＸを送信する。第１レゾルバでは、励磁コイル１１により二次コイル１３、１４が励磁されると、二次コイル１３、１４には回転子の回転角θ１に応じたＵＳ、ＵＣが誘起される。一方、第２レゾルバでは、励磁コイル１２により二次コイル１５、１６が励磁されると、二次コイル１５、１６にはそれぞれ回転子の回転角θ２に応じたＬＳ、ＬＣが誘起される。
【００４２】
抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ２２及び検出用基準電位Ｖ１により、サイン波である出力信号ＵＳの中央値はその出力伝達ライン６２において、二次コイル１３−第１抵抗素子Ｒ１１間では０Ｖ、出力伝達ライン６２では０．４Ｖ、第２抵抗素子Ｒ２１−演算増幅器２３間では０．５Ｖとなる。また、非反転増幅回路として働く演算増幅器２３により、出力信号ＵＳの中央値は２．５Ｖに増幅される。
【００４３】
抵抗Ｒ１２、Ｒ２５、Ｒ２６及び検出用基準電位Ｖ１により、サイン波である出力信号ＵＣの中央値はその出力伝達ライン６３において、二次コイル１３−第１抵抗素子Ｒ１２間では０Ｖ、出力伝達ライン６３では０．３Ｖ、第２抵抗素子Ｒ２５−演算増幅器２４間では０．５Ｖとなる。また、非反転増幅回路として働く演算増幅器２４により、出力信号ＵＣの中央値は２．５Ｖに増幅される。
【００４４】
抵抗Ｒ１３、Ｒ２９、Ｒ３０及び検出用基準電位Ｖ１により、サイン波である出力信号ＬＳの中央値はその出力伝達ライン６４において、二次コイル１５−第１抵抗素子Ｒ１３間では０Ｖ、出力伝達ライン６４では０．２Ｖ、第２抵抗素子Ｒ２９−演算増幅器２５間では０．５Ｖとなる。また、非反転増幅回路として働く演算増幅器２５により、出力信号ＬＳの中央値は２．５Ｖに増幅される。
【００４５】
抵抗Ｒ１４、Ｒ３３、Ｒ３４及び検出用基準電位Ｖ１により、サイン波である出力信号ＬＣの中央値はその出力伝達ライン６５において、二次コイル１６−第１抵抗素子Ｒ１４間では０Ｖ、出力伝達ライン６５では０．１Ｖ、第２抵抗素子Ｒ３３−演算増幅器２６間では０．５Ｖとなる。また、非反転増幅回路として働く演算増幅器２６により、出力信号ＬＣの中央値は２．５Ｖに増幅される。
【００４６】
すなわち、短絡が発生していない状態では、増幅後の各出力信号ＵＳ、ＵＣ、ＬＳ、ＬＣは２．５Ｖを中央値とするサイン波となる。
【００４７】
次に各信号を伝達する出力伝達ラインに短絡が生じた場合について説明する。
【００４８】
まず、出力信号ＵＳを伝達する出力伝達ライン６２と出力信号ＵＣを伝達する出力伝達ライン６３が短絡した場合、短絡部位の電位は０．３４４Ｖとなる。出力信号ＵＳは、連結点Ａでの中央値が０．４４７Ｖとなり演算増幅器２３により増幅され、中央値２．２４Ｖとなる。一方、出力信号ＵＣは、連結点Ｂでの中央値が０．５４０Ｖとなり演算増幅器２４により増幅され、中央値２．７０Ｖとなる。
【００４９】
また、出力信号ＵＳを伝達する出力伝達ライン６２が基準電位ライン６６と短絡した場合、短絡部位の電位は０Ｖとなる。出力信号ＵＳは、連結点Ａでの中央値が０．１１９Ｖとなり、演算増幅器２３により増幅され、中央値０．６００Ｖとなる。
【００５０】
同様に、ＵＳ、ＵＣ、ＬＳ、ＬＣ、Ｇの全ての組み合わせについて、短絡時における増幅後の中央値を示すと、図３のようになる。
【００５１】
ＣＰＵ２２は、常時監視している各出力信号の中央値が変化した場合、これを異常と判断する。
【００５２】
上述のように、各出力伝達ライン間に短絡が生じた場合、どのような組み合わせで短絡しても増幅後の出力信号の中央値が変化する。このため、出力信号の中央値をＣＰＵ２２にて常時監視することで、どのような組み合わせの出力伝達ライン間の短絡及び基準電位ラインと出力伝達ラインの短絡であっても、測定値である回転子の回転角θ１、θ２の値にかかわらず確実に短絡を検出することができる。
【００５３】
第１の実施の形態では、それぞれの出力伝達ライン間の電位を異ならせている。これは、出力伝達ライン間の短絡を検出するためであり、出力伝達ラインと基準電位ラインの短絡検出のみを必要とする場合は、第１抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の抵抗値を等しくし、第２抵抗素子Ｒ２１、Ｒ２５、Ｒ２９、Ｒ３３を取り除けばよい。
【００５４】
次に、本発明にかかる測定値検出装置の第２の実施の形態である角度検出装置について説明する。図４は本発明にかかる角度検出装置の第２の実施の形態である角度検出装置２の構成を示すブロック図である。図１と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
２つの励磁コイル１１、１２は第１の実施の形態と同様に、それぞれの一端は接地ライン７７を介して検出部内へ導かれＧＮＤに接続されている。また、それぞれの他端は測定部１０内にて結線され、励磁ライン７１を介して検出部２０に設けられた励磁信号発生回路２１に接続されている。
【００５６】
一方、各二次コイル１３、１４、１５、１６それぞれの一端は基準電位ライン７６を介して出力用基準電位Ｖ０へと繋がれている。また、各二次コイル１３、１４、１５、１６の他端はそれぞれの出力信号を独立して検出部２０へ伝達するよう出力伝達ライン７２、７３、７４、７５へ接続されている。
【００５７】
第１レゾルバ回転子の回転角θ１のサイン値を振幅係数にもつ出力信号ＵＳは、二次コイル１３が励磁されることで出力され、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１５、出力伝達ライン７２、検出部２０内の演算増幅器３３を介してアナログデジタル変換器２９へと伝達される。演算増幅器３３は、第１抵抗素子Ｒ１５及び第３抵抗素子Ｒ４５とともに反転増幅回路を構成し、演算増幅器３３のプラス端子は増幅用基準電位Ｖ２へ繋がれている。
【００５８】
第１レゾルバ回転子の回転角θ１のコサイン値を振幅係数にもつ出力信号ＵＣは、二次コイル１４が励磁されることで出力され、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１６、出力伝達ライン７３、検出部２０内の演算増幅器３４を介してアナログデジタル変換器２９へと伝達される。演算増幅器３４は、第１抵抗素子Ｒ１６及び第３抵抗素子Ｒ４６とともに反転増幅回路を構成し、演算増幅器３４のプラス端子は増幅用基準電位Ｖ３へ繋いる。
【００５９】
第２レゾルバ回転子の回転角θ２のサイン値を振幅係数にもつ出力信号ＬＳは、二次コイル１５が励磁されることで出力され、測定部１０内の第１抵抗素子Ｒ１７、出力伝達ライン７４、検出部２０内の演算増幅器３５を介してアナログデジタル変換器２９へと伝達される。演算増幅器３５は、第１抵抗素子Ｒ１７及び第３抵抗素子Ｒ４７とともに反転増幅回路を構成し、演算増幅器３５のプラス端子は増幅用基準電位Ｖ４へ繋がれている。
【００６０】
第２レゾルバ回転子の回転角θ２のコサイン値を振幅係数にもつ出力信号ＬＣは、二次コイル１６が励磁されることで出力され、測定部１０内の抵抗素子Ｒ１８、出力伝達ライン７５、検出部２０内の演算増幅器３６を介してアナログデジタル変換器２９へと伝達される。演算増幅器３６は、第１抵抗素子Ｒ１８及び第３抵抗素子Ｒ４８とともに反転増幅回路を構成し、演算増幅器３６のプラス端子は増幅用基準電位Ｖ５へ繋がれている。
【００６１】
また、前記抵抗Ｒ１５〜Ｒ１８、Ｒ４５〜Ｒ４８の抵抗値、出力用基準電位Ｖ０の値、及び増幅用基準電位Ｖ２〜Ｖ５の値は図５に示すとおりである。
【００６２】
以上のような構成で、まず、短絡が生じていない正常時の信号伝達について説明する。
【００６３】
励磁信号発生回路２１は、ＣＰＵ２２からの指令により励磁コイル１１、１２へ励磁信号ＥＸを送信する。第１レゾルバでは、励磁コイル１１により二次コイル１３、１４が励磁されると、二次コイル１３、１４には回転子の回転角θ１に応じたＵＳ、ＵＣが誘起される。一方、第２レゾルバでは、励磁コイル１２により二次コイル１５、１６が励磁されると、二次コイル１５、１６にはそれぞれ回転子の回転角θ２に応じたＬＳ、ＬＣが誘起される。
【００６４】
第１抵抗素子Ｒ１５、第２抵抗素子Ｒ４５及び演算増幅器３３により構成される反転増幅回路を通過することで、サイン波である出力信号ＵＳの中央値は３．１Ｖに増幅される。また、出力伝達ライン７２での出力信号ＵＳの中央値は増幅用基準電位Ｖ２及び演算増幅器３３の働きにより２．６Ｖとなる。
【００６５】
第１抵抗素子Ｒ１６、第２抵抗素子Ｒ４６及び演算増幅器３４により構成される反転増幅回路を通過することで、サイン波である出力信号ＵＣの中央値は２．８Ｖに増幅される。また、出力伝達ライン７３での出力信号ＵＣの中央値は増幅用基準電位Ｖ３及び演算増幅器３４の働きにより２．５５Ｖとなる。
【００６６】
第１抵抗素子Ｒ１７、第２抵抗素子Ｒ４７及び演算増幅器３５により構成される反転増幅回路を通過することで、サイン波である出力信号ＬＳの中央値は２．２Ｖに増幅される。また、出力伝達ライン７４での出力信号ＬＳの中央値は増幅用基準電位Ｖ３及び演算増幅器３５の働きにより２．４５Ｖとなる。
【００６７】
第１抵抗素子Ｒ１８、第２抵抗素子Ｒ４８及び演算増幅器３６により構成される反転増幅回路を通過することで、サイン波である出力信号ＬＣの中央値は１．９Ｖに増幅される。また、出力伝達ライン７５での出力信号ＬＣの中央値は増幅用基準電位Ｖ４及び演算増幅器３６の働きにより２．４Ｖとなる。
【００６８】
すなわち、短絡が発生していない状態では、増幅後の各出力信号ＵＳ、ＵＣ、ＬＳ、ＬＣはぞれぞれ、３．１Ｖ、２．８Ｖ、２．２Ｖ、１．９Ｖを中央値とするサイン波となる。
【００６９】
ここで、本実施の形態の角度検出装置２では、反転増幅回路を測定部１０及び検出部２０に渡って構成しているため、出力伝達ライン間に短絡が生じた場合及び出力伝達ラインと基準電位ラインとの間に短絡が生じた場合、演算増幅器のプラス端子とマイナス端子との電位の平衡が崩れる。（プラス端子とマイナス端子の電位が等しくなくなる。）これにより、増幅後の出力は、演算増幅器の出力可能範囲の上限である５Ｖとなる、演算増幅器の出力可能範囲の下限である０Ｖとなる、０Ｖから５Ｖの幅で発振する、といった３通りの出力信号のいずれかとなる。すなわち、正常時の出力信号の中央値とは異なった値となるため、出力信号の中央値をＣＰＵにて監視することにより、どのような組み合わせの出力伝達ライン間の短絡及び出力伝達ラインと基準電位ラインの短絡であっても、回転子の回転角θ１、θ２の値にかかわらず確実に短絡を検出することができる。
【００７０】
第２の実施の形態では、それぞれの出力伝達ライン間の電位を異ならせている。これは、出力伝達ライン間の短絡を検出するためであり、出力伝達ラインと基準電位ラインの短絡検出のみを必要とする場合は、増幅用基準電位Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５の電圧値を等しくすればよい。
【００７１】
以上に示したように、本実施の形態は、測定部における励磁コイルと二次コイルとを２組使用した角度検出装置に関して説明したものであるが、励磁コイルと二次コイルとを１組使用した角度検出装置においても、出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡を確実に検出する効果を得ることができる。また、励磁コイルと二次コイルとを３組以上使用した角度検出装置においても、本実施の形態と同じように各出力伝達ライン間の短絡及び出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡を確実に検出ることができる。
【００７２】
本実施の形態中の抵抗値、電位の値は一例にすぎず、短絡した際の増幅された出力信号の中央値が異なるような組み合わせであればよく、本実施の形態中の値に限られるものではない。
【００７３】
また、周知の技術を利用し、本発明にかかる角度検出装置をトルク検出装置に応用することも可能である。
【００７４】
本実施の形態では、二相励磁一相出力のレゾルバを例に説明を行ったが、一相励磁二相出力レゾルバを用いても同様の効果を得ることができる。また、本発明の実施はレゾルバに限られるものではなく、巻線が発生する出力信号が、矩形波を発生するものであり、検出部はその周期をもとに測定値を演算する測定値検出装置においても、各出力信号をオフセットさせることで適用することが可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の測定値検出装置によると、確実に出力伝達ラインと基準電位ラインとの短絡及び出力伝達ライン間の短絡を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態である角度検出装置を示すブロック図。
【図２】  図１に示すブロック図中の抵抗値及び電位値
【図３】  第１の実施の形態における短絡発生時、短絡相手による各出力信号の増幅後の出力信号値
【図４】  本発明の第２の実施の形態である角度検出装置を示すブロック図。
【図５】  図４に示すブロック図中の抵抗値及び電位値
【図６】  従来の角度検出装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１０  測定部
２０  検出部
１１、１２  励磁コイル
１３、１４、１５、１６  二次コイル（巻線）
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４  第１抵抗素子
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４  第２抵抗素子
２３、２４、２５、２６  演算増幅器
２２  ＣＰＵ（中央演算装置）
２９  アナログデジタル変換器（受信部）
６１  励磁ライン
６５  出力伝達ライン
６６  基準電位ライン
ＥＸ  励磁信号
ＵＳ、ＵＣ、ＬＳ、ＬＣ  出力信号
Ｖ１  検出用基準電位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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