特許 5906295 変位センサの検査装置及びその検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5906295

(24)【登録日】2016年3月25日

(45)【発行日】2016年4月20日

(54)【発明の名称】変位センサの検査装置及びその検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 25/00 20060101AFI20160407BHJP

   G01L 3/10 20060101ALI20160407BHJP

【ＦＩ】

   G01L25/00 C

   G01L3/10 313

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-189111(P2014-189111)

(22)【出願日】2014年9月17日

【審査請求日】2015年12月25日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】山田 亮太

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２３６０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７９９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２４６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２４０７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ２５／００

Ｇ０１Ｌ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

変位センサの出力特性に含まれる周期変動を検査する変位センサの検査装置であって、
前記変位センサに一定の時間勾配で連続して変化する入力を与えて出力値の数列データを取得する数列データ取得部と、
前記数列データのある点における値と前記点から所定の評価ピッチ分だけ進めた点における値との差分を前記数列データの各点について求めて差分後数列データを演算する差分演算部と、
前記差分後数列データのある点を中心とする所定のデータ数の移動平均を前記差分後数列データの各点について求めて移動平均後数列データを演算する移動平均演算部と、
前記移動平均後数列データの出力値の振幅が振幅用判定閾値より小さい場合に前記変位センサが正常であると判定する判定部と、
を備えることを特徴とする変位センサの検査装置。

【請求項2】

前記移動平均演算部は、
前記差分後数列データのある点を中心とする第１データ数の移動平均を前記差分後数列データの各点について求めて第１移動平均後数列データを演算する第１移動平均演算部と、
前記第１移動平均後数列データのある点を中心とする前記第１データ数より多い第２データ数の移動平均を前記第１移動平均後数列データの各点について求めて第２移動平均後数列データを演算する第２移動平均演算部と、
を有し、
前記第１移動平均後数列データの各点から前記第２移動平均後数列データの各点をそれぞれ減算して減算後数列データを演算する移動平均減算部をさらに備え、
前記減算後数列データが前記移動平均後数列データとして設定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の変位センサの検査装置。

【請求項3】

前記差分演算部は、前記差分後数列データの各点から前記差分後数列データの平均値を減算して得られる数列データを新たに差分後数列データとして設定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変位センサの検査装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記移動平均後数列データの出力値の振幅の最大値と最小値との差がピーク用判定閾値より小さい場合に前記変位センサが正常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の変位センサの検査装置。

【請求項5】

前記変位センサはトルク入力に対して電圧を出力するポテンショメータである、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の変位センサの検査装置。

【請求項6】

変位センサの出力特性に含まれる周期変動を検査する変位センサの検査方法であって、
前記変位センサに一定の時間勾配で連続して変化する入力を与えて出力値の数列データを取得する数列データ取得手順と、
前記数列データのある点における値と前記点から所定の評価ピッチ分だけ進めた点における値との差分を前記数列データの各点について求めて差分後数列データを演算する差分演算手順と、
前記差分後数列データのある点を中心とする所定のデータ数の移動平均を前記差分後数列データの各点について求めて移動平均後数列データを演算する移動平均演算手順と、
前記移動平均後数列データの出力値のピークピーク値が正常判定閾値より小さい場合に前記変位センサが正常であると判定する判定手順と、
を含むことを特徴とする変位センサの検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変位センサの検査装置及びその検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電動パワーステアリング装置においてステアリングホイールに付与される操舵トルクをトルクセンサによって検出することが開示されている。トルクセンサは、入力軸と出力軸との間に介装されるトーションバーの捩れ角変位をポテンショメータによって検出し、検出値に基づいて操舵トルクを検出する。検出された操舵トルクは、操舵補助力を操舵系に付与する電動モータに供給される電流のフィードバック制御に用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１１４６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の技術では、ポテンショメータがフィードバック用のセンサとして機能する。ポテンショメータは、入力値である捩れ角変位が大きくなるのに比例して出力値である電圧が大きくなる。つまり、ポテンショメータは直線性の出力特性を有する。

【0005】

しかし、実際には、ポテンショメータの摺動抵抗に起因するノイズ等の影響によりポテンショメータの出力特性は非直線性誤差を含む。この非直線性誤差により、ポテンショメータは、理想近似直線からずれた値を出力値として出力する。

【0006】

非直線性誤差には周期的な変動が含まれる場合があるので、ポテンショメータをフィードバック用のセンサとして用いた場合、特定周期の成分が原因となりシステム発振が生じる可能性がある。

【0007】

これに対し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等を用いてポテンショメータの出力特性に含まれる特定の周期的変動を解析する検査装置を用いてポテンショメータを検査することが考えられる。しかし、このような検査装置は、解析のための装置やソフトウェアが高度であるため、コストが高く実施することが容易ではない。

【0008】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、変位センサの出力特性に含まれる特定の周期変動を安価に検査することが可能な変位センサの検査装置及びその検査方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、変位センサの出力特性に含まれる周期変動を検査する変位センサの検査装置であって、変位センサに一定の時間勾配で連続して変化する入力を与えて出力値の数列データを取得する数列データ取得部と、数列データのある点における値と点から所定の評価ピッチ分だけ進めた点における値との差分を数列データの各点について求めた差分後数列データを演算する差分演算部と、差分後数列データのある点を中心とする所定のデータ数の移動平均を差分後数列データの各点について求めた移動平均後数列データを演算する移動平均演算部と、移動平均後数列データの出力値の振幅の最大値と最小値との差が正常判定閾値より小さい場合、変位センサが正常であると判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、変位センサの出力特性に含まれる周期変動を検査する変位センサの検査方法であって、変位センサに一定の時間勾配で連続して変化する入力を与えて出力値の数列データを取得する数列データ取得手順と、数列データのある点における値と点から所定の評価ピッチ分だけ進めた点における値との差分を数列データの各点について求めて差分後数列データを演算する差分演算手順と、差分後数列データのある点を中心とする所定のデータ数の移動平均を差分後数列データの各点について求めて移動平均後数列データを演算する移動平均演算手順と、移動平均後数列データの出力値の振幅の最大値と最小値との差が正常判定閾値より小さい場合に変位センサが正常であると判定する判定手順と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、差分や移動平均を組み合わせて変位センサの出力値の数列データから特定の周期変動を検出することができるので、簡易な演算処理によって変位センサの異常を判定することができる。よって、解析のために高度な装置やソフトウェアを必要としないので、変位センサを安価に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係るポテンショメータの検査装置が電動パワーステアリング装置に接続された状態を示す構成図である。

【図2】コントローラの処理内容を示すフローチャートである。

【図3A】数列データをプロットした線図である

【図3B】直線性評価数列をプロットした線図である。

【図3C】低周波成分抽出数列及び極低周波成分数列をプロットした線図である。

【図3D】ターゲット周波数抽出数列をプロットした線図である。

【図4A】数列データの周波数特性を示す線図である。

【図4B】極低周波成分数列の周波数特性を示す線図である。

【図4C】図４Ａと図４Ｂとの線図を掛け合わせた状態を示す線図である。

【図4D】ターゲット周波数抽出数列の周波数特性を示す線図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0014】

図１は、本実施形態におけるポテンショメータ１の検査装置１００が電動パワーステアリング装置２０に接続された状態を示す構成図である。

【0015】

電動パワーステアリング装置２０は、ステアリングホイール（図示せず）に連結されて車輪（図示せず）を操舵する操舵機構２と、入力トルクを検出するトルクセンサ３と、操舵機構２にアシストトルクを付与する電動モータ４と、トルクセンサ３の検出信号が入力されるとともに電動モータ４の出力を制御するモータ制御装置５と、を備える。

【0016】

操舵機構２は、ステアリングホイールに連結されるステアリングシャフト６と、ステアリングシャフト６に形成されるピニオン７と、ピニオン７に噛み合うラック８と、を備える。ステアリングシャフト６の回転によってピニオン７が回転すると、ピニオン７に噛み合うラック８が軸方向（車両の左右方向）に移動し、ラック８に連結されるタイロッド（図示せず）を介して車輪が操舵される。

【0017】

操舵機構２はさらに、ステアリングシャフト６に連結されるウォームホイール９と、ウォームホイール９に噛み合うウォーム１０と、を備える。ウォーム１０は、電動モータ４の出力軸に連結される。電動モータ４がウォーム１０を回転駆動すると、ウォームホイール９が回転駆動されることで、ステアリングシャフト６にアシストトルクが付与される。

【0018】

トルクセンサ３は、ステアリングシャフト６の途中に介装され、運転者がステアリングホイールを介してステアリングシャフト６に付与する入力トルクを検出する。ステアリングシャフト６は、ステアリングホイールに連結された入力シャフト１１と、入力シャフト１１に一端が連結されたトーションバー１２と、トーションバー１２の他端に連結された出力シャフト１３と、から構成される。

【0019】

トルクセンサ３は、変位センサとしてのポテンショメータ１から構成され、ステアリングホイールを介してステアリングシャフト６に付与される操舵トルクによるトーションバー１２の捩れ角変位を検出する。ポテンショメータ１は、トーションバー１２の捩れ角変位に応じた電圧信号をモータ制御装置５に出力する。

【0020】

モータ制御装置５は、トルクセンサ３から入力された電圧信号に基づいて適切なアシストトルクを演算し、電動モータ４に印加する電流をフィーバック制御する。

【0021】

ポテンショメータ１の検査装置１００は、入力シャフト１１に検査用の操舵トルクを付与するアクチュエータ３１と、ポテンショメータ１から出力される信号を受信するとともに信号を演算処理するコントローラ３２と、を備える。ポテンショメータ１の検査装置１００は、電動パワーステアリング装置２０が工場において生産され出荷される前に、ポテンショメータ１が正常に動作することを検査するために用いられる。

【0022】

次に、ポテンショメータ１の検査装置１００による検査手順について説明する。

【0023】

初めに、電動パワーステアリング装置２０のポテンショメータ１にコントローラ３２を接続する。さらに、入力トルクを付与できるようにアクチュエータ３１を入力シャフト１１に連結させる。

【0024】

続いて、入力シャフト１１にアクチュエータ３１によって入力トルクを付与するとともにコントローラ３２による演算処理を行う。アクチュエータ３１は、入力シャフト１１に対して一定の時間勾配で連続して変化するスイープ入力を与える。

【0025】

図２は、コントローラ３２の処理内容を示すフローチャートである。

【0026】

数列データ取得部としてのステップＳ１においてコントローラ３２は、スイープ入力に応じて出力される電圧値としての出力値の数列データＶｍ（Ｔ）を取得する。スイープ入力のサンプリング周波数Ｆｓ（回／Ｎｍ）は、ポテンショメータ１の正常判定を行う際に用いる周波数よりも十分に高い値に設定される。

【0027】

図３Ａは、横軸を入力トルク（Ｔ）とし縦軸を出力電圧（Ｖ）として数列データＶｍ（Ｔ）をプロットした線図である。ポテンショメータ１は１次線形出力センサであり、数列データＶｍ（Ｔ）は入力トルクが大きいほど出力電圧が比例して大きくなる直線性を有する。

【0028】

図３Ａのスケールでは、数列データＶｍ（Ｔ）がほぼ完全な直線性を有するように見えるが、実際にはポテンショメータ１内の摺動部において発生するノイズ等の影響により、ある入力トルクにおける出力電圧の値が理想値より高く又は低く出力される。これにより、図３Ａの線図は微小な振幅の上下方向のズレ（以下、これを「非直線性誤差」と称する）を含む。

【0029】

非直線性誤差は、各点における出力値として単独ではポテンショメータ１のセンシングの精度低下につながる。さらに、非直線性誤差が周期性を有している場合には以下のような問題が生じる。すなわち、モータ制御装置５は、トルクセンサ３から入力される電圧信号に基づいて電動モータ４に印加する電流をフィーバック制御しているので、電圧信号が周期的に変動するとフィードバック制御系においてシステム発振が生じる可能性がある。特に、操舵補助トルクのアシスト制御時の操舵フィーリング又は応答性を向上させるため、トルクセンサ３のゲインを上げてフィードバック制御系の感度を上げた場合にシステム発振が生じる可能性がある。

【0030】

そこで、本実施形態では、数列データＶｍ（Ｔ）に含まれる周期的な変動成分を抽出して非直線性誤差が許容範囲内であるか否かを検査装置１００によって判定することでポテンショメータ１の品質管理を行う。

【0031】

図２に戻って、差分演算部としてのステップＳ２においてコントローラ３２は、局所直線性評価を行う。局所直線性評価は、ある出力評価点において、評価ピッチＮ_LIN離れた点との出力傾きを抽出する処理である。具体的には、コントローラ３２は以下の式（１）に基づいて、数列データＶｍ（Ｔ）のｎ番目（ｎ＝１、２、３・・・）の値であるＶｍ（ｎ）とｎ番目から所定の評価ピッチＮ_LINだけポイントを進めた点の値であるＶｍ（ｎ＋Ｎ_LIN）との差分を演算して直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）を導出する。

【0032】

Ｌｍ（ｎ）＝Ｖｍ（ｎ＋Ｎ_LIN）−Ｖｍ（ｎ） ・・・（１）
直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）の演算に際して数列データＶｍ（Ｔ）のランプ成分がオフセットとして重畳するため、上記差分を演算した後、得られた数列データの平均値を各点のデータから減算することで直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）として設定する。なお、評価ピッチＮ_LINは、サンプリング周波数Ｆｓより小さい値であり、例えばサンプリング周波数Ｆｓの１／１０に設定される。

【0033】

図３Ｂは、横軸を入力トルク（Ｔ）とし縦軸を出力電圧（ｍＶ）として直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）をプロットした線図である。数列データＶｍ（Ｔ）が理想的なランプ特性である場合には図３Ｂの線図は一定の直線となるが、実際には非直線性誤差を含んでいるので図３Ｂに示すように上下に変動する線図となる。

【0034】

図４Ａは、横軸を周波数（回／Ｎｍ）とし縦軸を振幅（ｄＢ）として直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）の数列データをプロットした線図であり、図３Ｂの線図の周波数特性を示す。図４Ａに示すように、直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）の数列データは、所定の周期で増幅ピークを持つ特性として表わされる。

【0035】

ここで、ポテンショメータ１の評価対象とする周波数を図４Ａに示す周波数領域Ａに設定する。評価対象となる周波数領域Ａは、ポテンショメータ１のタイプとポテンショメータ１が搭載される電動パワーステアリング装置２０のタイプとの組み合わせによって生じる発振現象に応じて、適宜設定する必要がある。そこで、事前に別個の解析装置においてポテンショメータ１の入出力特性を解析し、その結果に基づいて検査装置１００の評価対象とする周波数領域Ａを設定しておく。さらに、評価ピッチＮ_LINは、図４Ａにおいて１次増幅ピーク周波数が周波数領域Ａ内に収まるように設定される。

【0036】

図２に戻って、第１移動平均演算部としてのステップＳ３においてコントローラ３２は、移動平均によるローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を行う。具体的には、コントローラ３２は以下の式（２）に基づいて、ｎ番目（ｎ＝１、２、３・・・）のデータＬｍ（ｎ）を中心とする所定数Ｎ_LPF点の移動平均を演算して低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）を導出する。

【0037】

Ｌｍ_LPF（ｎ）＝（Ｌｍ（ｎ−Ｎ_LPF／２）＋...＋Ｌｍ（ｎ）＋...＋Ｌｍ（ｎ＋Ｎ_LPF／２−１））／Ｎ_LPF ・・・（２）
なお、所定数Ｎ_LPFは、直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）の高周波成分を効率的に減衰させることができる程度の値に設定される。

【0038】

図３Ｃは、横軸を入力トルク（Ｔ）とし縦軸を出力電圧（ｍＶ）として低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）をプロットした線図である。図３Ｃに示すように、低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）は、移動平均によるＬＰＦ処理により、図３Ｂに示される直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）と比べて高周波成分が低減している。

【0039】

図４Ｂは、横軸を周波数（回／Ｎｍ）とし縦軸を振幅（ｄＢ）として低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）の数列データをプロットした線図であり、図３Ｃの低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）の線図の周波数特性を示している。図４Ｂに示すように、低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）は、図４Ａに示される直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）と比べて高周波成分が大幅に低減している。

【0040】

図２に戻って、第２移動平均演算部としてのステップＳ４においてコントローラ３２は、移動平均による極低周波成分の抽出処理を行う。具体的には、コントローラ３２は、以下の式（３）に基づいて、ｎ番目（ｎ＝１、２、３・・・）のデータＬｍ_LPF（ｎ）を中心とする所定数Ｎ_VLPF点の移動平均を演算して極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）を導出する。

【0041】

Ｌｍ_VLPF（ｎ）＝（Ｌｍ_LPF（ｎ−Ｎ_VLPF／２）＋...＋Ｌｍ_LPF（ｎ）＋...＋Ｌｍ_LPF（ｎ＋Ｎ_VLPF／２−１））／Ｎ_VLPF ・・・（３）
なお、所定数Ｎ_VLPFは、所定数Ｎ_LPFより大きい値であって、低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）の高周波成分を効率的に減衰させることができる程度の値に設定される。

【0042】

図３Ｃに示されるように、極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）は、低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）と比べて、高周波成分がさらに低減している。

【0043】

図４Ｃは、図４Ａに示す局所直線性評価処理と図４Ｂに示すＬＰＦ処理とを掛け合わせた状態を示す線図である。図４Ｃに示す線図では、評価対象の周波数領域Ａより低周波の成分が比較的大きな振幅で重畳している。ポテンショメータ１の局所直線性検査においてこの低周波成分はノイズとなるので、低周波成分を除去するため後述するステップＳ５の処理を行う。

【0044】

図２に戻って、移動平均減算部としてのステップＳ５においてコントローラ３２は、波形演算による疑似ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）処理を行う。具体的には、コントローラ３２は、以下の式（４）に基づいて、低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）から極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）を減算してターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）を導出する。

【0045】

Ｌｍ_BPF（ｎ）＝Ｌｍ_LPF（ｎ）−Ｌｍ_VLPF（ｎ） ・・・（４）
図３Ｄは、横軸を入力トルク（Ｔ）とし縦軸を出力電圧（ｍＶ）としてターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）をプロットした線図である。図４Ｄは、横軸を周波数（回／Ｎｍ）とし縦軸を振幅（ｄＢ）として極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）の数列データをプロットした線図であり、図３Ｄのターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）の線図の周波数特性を示している。

【0046】

図４Ｄに示すように、ターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）は、疑似ＨＰＦ処理により図４Ｃに示される極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）の周波数特性と比べて、周波数領域Ａより低周波側の振幅が小さくなっている。

【0047】

つまり、ステップＳ３〜Ｓ５の処理により、直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）にバンドパスフィルタ処理が施され、検査対象となる周波数領域Ａ以外の成分が減衰された検査対象波形が抽出される。

【0048】

図２に戻って、判定部としてのステップＳ６においてコントローラ３２は、波形評価を行う。具体的には、コントローラ３２は図３Ｄに示されるターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）の線図において、振幅の最大値と最小値との差であるピークピーク値を演算し、ピークピーク値が所定の閾値より小さい場合、ポテンショメータ１の作動が正常であると判定する。所定の閾値は、フィードバック制御系においてシステム発振が生じない程度の値に予め設定される。

【0049】

以上の制御をまとめると、コントローラ３２は、入力シャフト１１にスイープ入力を与えてポテンショメータ１から得られる出力電圧の数列データの直線性評価を行い、非直線性誤差の中から検査対象となる周波数領域Ａ内の周波数成分を抽出するように、低周波成分及び高周波成分をフィルタリング処理する。さらに、コントローラ３２は、最後に残った検査対象波形のピークピーク値に基づいてポテンショメータ１が正常であるか否かを検査する。

【0050】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0051】

ポテンショメータ１の出力電圧の数列データに対し、各点における所定の評価ピッチＮ_LINだけ離れたデータ間の差分を演算して直線性評価を行い、さらに移動平均処理を施すことで非直線性誤差の中から検査対象となる周波数領域Ａ外の周波数成分を低減させる。これにより、差分と移動平均とを組み合わせて検査対象波形を抽出することができるので、簡易な演算処理によって変位センサの異常を判定することができる。よって、解析のために高度な装置やソフトウェアを必要としないので、ポテンショメータ１を安価に検査することができる。

【0052】

さらに、差分後に得られる直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）に対し、所定数Ｎ_LPF点の移動平均を演算して低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）を導出する。これにより、検査対象となる周波数領域Ａより高周波の成分をより確実に除去することができるので、波形評価の際にノイズの影響により誤判定することを防止することができる。

【0053】

さらに、ステップＳ３における移動平均処理後に得られる低周波成分抽出数列Ｌｍ_LPF（Ｔ）からステップＳ４における移動平均処理後に得られる極低周波成分数列Ｌｍ_VLPF（Ｔ）を減算してターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）を導出する。これにより、検査対象となる周波数領域Ａより低周波の成分を除去することができるので、波形評価の際にノイズの影響により誤判定することを防止することができる。

【0054】

さらに、直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）は、各点における所定の評価ピッチＮ_LINだけ離れたデータ間の差分を演算することに加えて、差分後に得られる数列データの平均値を各点のデータから減算して直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）として設定される。これにより、数列データＶｍ（Ｔ）にオフセットとして重畳されるランプ成分をキャンセルすることができるので、その後に行われるＬＰＦ処理及びＨＰＦ処理によって抽出される検査対象波形の精度を向上させることができる。よって、ポテンショメータ１の検査精度を向上させることができる。

【0055】

さらに、ターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）の線図において、振幅の最大値と最小値との差であるピークピーク値が所定の閾値より小さい場合、ポテンショメータ１の作動が正常であると判定する。これにより、特定の入力トルクにおいて出力電圧が局所的に突出するような非直線特性をもつ場合であっても波形評価に反映することができるので、ポテンショメータ１の検査精度を向上させることができる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0057】

例えば、上記実施形態では、変位センサとしてポテンショメータ１を例に挙げたが、リニアエンコーダなどの他の変位センサにも適用可能である。

【0058】

さらに、上記実施形態では、ステップＳ５においてＨＰＦ処理を行っているが、検査対象となる周波数領域Ａより低周波の成分を除去する必要がない場合には、ＨＰＦ処理を省略してもよい。

【0059】

さらに、上記実施形態では、高周波の除去を目的としてステップＳ３からＳ４にかけて移動平均によるＬＰＦ処理を１回行っているが、ＬＰＦ処理を２回以上行って高周波成分をより確実に除去するようにしてもよい。

【0060】

さらに、上記実施形態では、ステップＳ６においてターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）の線図における振幅の最大値と最小値との差であるピークピーク値に基づいてポテンショメータ１が正常であるか否かを判定しているが、ピークピーク値以外の値、例えばターゲット周波数抽出数列Ｌｍ_BPF（Ｔ）の線図における振幅の絶対値の平均値などに基づいて判定を行ってもよい。

【0061】

さらに、上記実施形態では、差分後に得られる数列データの平均値を各点のデータから減算して直線性評価数列Ｌｍ（Ｔ）として設定することで、数列データＶｍ（Ｔ）にオフセットとして重畳されるランプ成分をキャンセルしているが、この減算処理はランプ成分のキャンセルが必要ない場合には行わなくてもよい。

【0062】

さらに、上記実施形態では、ポテンショメータ１が電動パワーステアリング装置２０に搭載された状態でポテンショメータ１が正常であるか否かを判定したが、ポテンショメータ１単体で同様の検査を行ってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ ポテンショメータ（変位センサ）
３２ コントローラ
１００ 検査装置
Ｓ１ 数列データ取得部
Ｓ２ 差分演算部
Ｓ３ 移動平均演算部、第１移動平均演算部
Ｓ４ 移動平均演算部、第２移動平均演算部
Ｓ５ 移動平均減算部
Ｓ６ 判定部

【要約】

【課題】変位センサの出力特性に含まれる特定の周期変動を安価に検査することが可能な変位センサの検査装置及びその検査方法を提供する。
【解決手段】変位センサ１の出力特性に含まれる周期変動を検査する変位センサ１の検査装置１００であって、変位センサ１に一定の時間勾配で連続して変化する入力を与えて出力値の数列データを取得する数列データ取得部Ｓ１と、数列データのある点における値と点から所定の評価ピッチ分だけ進めた点における値との差分を数列データの各点について求めた差分後数列データを演算する差分演算部Ｓ２と、差分後数列データのある点を中心とする所定のデータ数の移動平均を差分後数列データの各点について求めた移動平均後数列データを演算する移動平均演算部Ｓ３、Ｓ４と、移動平均後数列データの出力値の振幅の最大値と最小値との差が正常判定閾値より小さい場合、変位センサが正常であると判定する判定部Ｓ６と、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】