特許 6228894 渦電流式変位センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6228894

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】渦電流式変位センサ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/20 20060101AFI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/20 K

   G01D5/20 110Q

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-120662(P2014-120662)

(22)【出願日】2014年6月11日

(65)【公開番号】特開2016-1123(P2016-1123A)

(43)【公開日】2016年1月7日

【審査請求日】2016年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】古賀 健一

(72)【発明者】

【氏名】水野 善之

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３６６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２０６４５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−３０４８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３３２７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１３３９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１０５４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−８８１０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１５−１６１５３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００− ５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９− ５／６２

Ｇ０１Ｂ ７／００− ７／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の発振コイルを発振させる第１の発振回路と、
第２の発振コイルを発振させる第２の発振回路と、
前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束によって渦電流が生じるとともに前記第１及び第２の発振コイルに対して変位する検出対象と、
前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束と前記検出対象に生じる渦電流が発生させる磁束に基づいて第１の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出する第１の検出部と、
前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束と前記検出対象に生じる渦電流が発生させる磁束に基づいて第２の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出する第２の検出部と、を備え、
前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルを発振させているとき前記第１の発振回路は前記第１の発振コイルを発振させず、前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルを発振させているとき前記第２の発振回路は前記第２の発振コイルを発振させない渦電流式変位センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第１の発振回路を制御する第１の制御部と、前記第２の発振回路を制御する第２の制御部と、を備え、
前記第１の制御部と前記第２の制御部との間は接続線により接続されている渦電流式変位センサ。

【請求項3】

請求項２に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルの発振を停止したことをトリガとして起動し前記第２の発振コイルの発振が停止してから前記検出対象における渦電流が消失するのに十分な時間に設定された設定時間だけ駆動する第１のタイマと、
前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルの発振を停止したことをトリガとして起動し前記第１の発振コイルの発振が停止してから前記検出対象における渦電流が消失するのに十分な時間に設定された設定時間だけ駆動する第２のタイマと、を備え、
前記第１の制御部は前記第１のタイマが駆動している間前記第１の発振コイルを、前記第２の制御部は前記第２のタイマが駆動している間前記第２の発振コイルを、それぞれ発振させない渦電流式変位センサ。

【請求項4】

請求項１に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第１の発振回路を制御する第１の制御部と、前記第２の発振回路を制御する第２の制御部と、を備え、
前記第１の制御部は前記第１の受信コイルと、前記第２の制御部は前記第２の受信コイルと、それぞれ接続されている渦電流式変位センサ。

【請求項5】

請求項１又は４に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第１の検出部は、前記第１の発振コイルの発振周期の半分の整数倍と異なる間隔で前記第２の発振コイルが発振されることによって誘起される前記第１の受信コイルの誘導電圧を検出し、
前記第２の検出部は、前記第２の発振コイルの発振周期の半分の整数倍と異なる間隔で前記第１の発振コイルが発振されることによって誘起される前記第２の受信コイルの誘導電圧を検出する渦電流式変位センサ。

【請求項6】

請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第１の発振回路は前記第１の発振コイルを発振させている場合に前記第１の検出部が前記検出対象の変位を検出しているときには前記第１の発振コイルを発振させ続け、
前記第２の発振回路は前記第２の発振コイルを発振させている場合に前記第２の検出部が前記検出対象の変位を検出しているときには前記第２の発振コイルを発振させ続ける渦電流式変位センサ。

【請求項7】

請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の渦電流式変位センサにおいて、
前記第１の検出部は、前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルを発振させていない場合でも前記第１の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出し、
前記第２の検出部は、前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルを発振させていない場合でも前記第２の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出する渦電流式変位センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、渦電流式変位センサに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、金属板に生じる渦電流を利用して金属板の位置を検出する検出回路を有する渦電流式変位センサが開示されている。この渦電流式変位センサでは、電気信号が与えられているコイルに金属板を近づけるとコイルのインダクタンスが低下することを利用し、コイルの電圧信号を監視することで金属板の位置を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５８−１０５４６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

変位する金属板に対して２つの検出回路を設けると、２つの検出回路のうち一方の回路に不具合が生じても他方の検出回路に設けられるコイルの電圧から金属板の位置を検出することができる。すなわち、渦電流式変位センサに冗長性を持たせることができる。しかしながら、２つの検出回路が正常に動作する場合、それぞれの検出回路に設けられるコイルに与えられる周波数及び位相の違いにより金属板に生じる渦電流の干渉が生じるおそれがある。ひいては、金属板の検出精度が低下するおそれがある。

【0005】

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、冗長性を有するとともに検出精度の良い渦電流式変位センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、渦電流式変位センサは、第１の発振コイルを発振させる第１の発振回路と、第２の発振コイルを発振させる第２の発振回路と、前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束によって渦電流が生じるとともに前記第１及び第２の発振コイルに対して変位する検出対象と、前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束と前記検出対象に生じる渦電流が発生させる磁束に基づいて第１の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出する第１の検出部と、前記第１及び第２の発振コイルが発振させる磁束と前記検出対象に生じる渦電流が発生させる磁束に基づいて第２の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出する第２の検出部と、を備え、前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルを発振させているとき前記第１の発振回路は前記第１の発振コイルを発振させず、前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルを発振させているとき前記第２の発振回路は前記第２の発振コイルを発振させないことを要旨とする。

【0007】

この構成によれば、第１の発振コイルと第２の発振コイルとが同時に発振しない。したがって、検出対象において第１の発振コイルの発振に基づく渦電流と第２の発振コイルの発振に基づく渦電流とが干渉しない。また、第１の発振コイルの発振に基づく磁束と第２の発振コイルの発振に基づく磁束とが干渉しない。このため、第１の受信コイルに生じる誘導電圧は、第１の受信コイルと検出対象との間の距離に比例する。これにより、第１の検出部は、受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を精度よく検出することができる。また、第２の受信コイルに生じる誘導電圧は、第２の受信コイルと検出対象との間の距離に比例する。これにより、第２の検出部は、受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を精度よく検出することができる。さらに、第１の発振回路に不具合が生じた場合には第２の発振回路を通じて第２の発振コイルを、第２の発振回路に不具合が生じた場合には第１の発振回路を通じて第１の発振コイルを、それぞれ発振させることにより、検出対象の位置を検出することができる。すなわち、この構成の渦電流式変位センサは冗長性も有している。

【0008】

上記構成において、前記第１の発振回路を制御する第１の制御部と、前記第２の発振回路を制御する第２の制御部と、を備え、前記第１の制御部と前記第２の制御部との間は接続線により接続されていることが好ましい。

【0009】

この構成によれば、第１の制御部は、接続線を介して第２の発振回路が第２の発振コイルを発振させているか否かを判断することができる。また、第２の制御部は、接続線を介して第１の発振回路が第１の発振コイルを発振させているか否かを判断することができる。

【0010】

上記構成において、前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルの発振を停止したことをトリガとして起動し前記第２の発振コイルの発振が停止してから前記検出対象における渦電流が消失するのに十分な時間に設定された設定時間だけ駆動する第１のタイマと、前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルの発振を停止したことをトリガとして起動し前記第１の発振コイルの発振が停止してから前記検出対象における渦電流が消失するのに十分な時間に設定された設定時間だけ駆動する第２のタイマと、を備え、前記第１の制御部は前記第１のタイマが駆動している間前記第１の発振コイルを、前記第２の制御部は前記第２のタイマが駆動している間前記第２の発振コイルを、それぞれ発振させないことが好ましい。

【0011】

この構成によれば、第１の発振コイルが発振したことによって検出対象に生じる渦電流と第２の発振コイルが発振したことによって検出対象に生じる渦電流とが混在しない。したがって、受信コイルに生じる誘導電圧は、第１の発振コイルが発振したことによって検出対象に生じる渦電流によって生じるものか、第２の発振コイルが発振したことによって検出対象に生じる渦電流によって生じるものかのどちらかとなる。これにより、検出部は、受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を精度よく検出することができる。

【0012】

上記構成において、前記第１の発振回路を制御する第１の制御部と、前記第２の発振回路を制御する第２の制御部と、を備え、前記第１の制御部は前記第１の受信コイルと、前記第２の制御部は前記第２の受信コイルと、それぞれ接続されていることが好ましい。

【0013】

この構成によれば、第１の制御部は、第１の受信コイルの誘導電圧を通じて第２の発振回路が第２の発振コイルを発振させているか否かを判断することができる。また、第２の制御部は、第２の受信コイルの誘導電圧を通じて第１の発振回路が第１の発振コイルを発振させているか否かを判断することができる。

【0014】

上記構成において、前記第１の検出部は、前記第１の発振コイルの発振周期の半分の整数倍と異なる間隔で前記第２の発振コイルが発振されることによって誘起される前記第１の受信コイルの誘導電圧を検出し、前記第２の検出部は、前記第２の発振コイルの発振周期の半分の整数倍と異なる間隔で前記第１の発振コイルが発振されることによって誘起される前記第２の受信コイルの誘導電圧を検出することが好ましい。

【0015】

この構成によれば、第１の検出部は第２の発振コイルの発振に伴う誘導電圧を第１の発振コイルの発振周期と異なる間隔で検出し、第２の検出部は、第１の発振コイルの発振に伴う誘導電圧を第２の発振コイルの発振周期と異なる間隔で検出する。したがって、第１及び第２の検出部が検出する誘導電圧が正弦波状となりやすい。このため、正弦波状の誘導電圧のピークを検出することが可能となり、第１の制御部は、第１の受信コイルの誘導電圧を通じて第２の発振回路が第２の発振コイルを発振させているか否かを精度よく判断することができる。また、第２の制御部は、第２の受信コイルの誘導電圧を通じて第１の発振回路が第１の発振コイルを発振させているか否かを精度よく判断することができる。よって、第１及び第２の検出部は、検出対象の位置を精度よく検出することができる。

【0016】

上記構成において、前記第１の発振回路は前記第１の発振コイルを発振させている場合に前記第１の検出部が前記検出対象の変位を検出しているときには前記第１の発振コイルを発振させ続け、前記第２の発振回路は前記第２の発振コイルを発振させている場合に前記第２の検出部が前記検出対象の変位を検出しているときには前記第２の発振コイルを発振させ続けることが好ましい。

【0017】

検出対象が変位している間に発振回路が切り替わると、検出部が切り替わる間における検出対象の変位を検出することが難しい。その点、この構成によれば、検出対象が変位している間は発振回路が切り替わらないので、第１及び第２の検出部は検出対象の変位を好適に検出することができる。

【0018】

上記構成において、前記第１の検出部は、前記第１の発振回路が前記第１の発振コイルを発振させていない場合でも前記第１の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出し、前記第２の検出部は、前記第２の発振回路が前記第２の発振コイルを発振させていない場合でも前記第２の受信コイルに生じる誘導電圧の検出を通じて検出対象の位置を検出することが好ましい。

【0019】

この構成によれば、第１及び第２の検出部は、発振させる回路にかかわらず第１及び第２の受信コイルに生じる誘導電圧から検出対象の位置を検出する。すなわち、第１の検出部は、第１の発振回路に不具合が生じても第２の発振回路が第２の発振コイルを発振させることによって第１の受信コイルに生じる誘導電圧から検出対象の位置を検出する。また、第２の検出部は、第２の発振回路に不具合が生じても第１の発振回路が第１の発振コイルを発振させることによって第２の受信コイルに生じる誘導電圧から検出対象の位置を検出する。このように、この構成の渦電流式変位センサは高い冗長性を有する。

【発明の効果】

【0020】

本発明の渦電流式変位センサは、冗長性を有するとともに検出精度がよい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施形態における渦電流式変位センサの概略構成を示すブロック図。

【図2】第１の実施形態における２つのＣＰＵの制御フローを示すシーケンスチャート。

【図3】第２の実施形態における渦電流式変位センサの概略構成を示すブロック図。

【図4】第２の実施形態における２つのＣＰＵの制御フローを示すシーケンスチャート。

【図5】クロック信号と誘導電圧を取得するタイミングとの関係を示すタイムチャート。

【図6】別例を示す発振コイルの平面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［第１の実施形態］
以下、渦電流式変位センサの第１の実施形態を図面に従って説明する。
＜渦電流式変位センサの構成＞
図１に示すように、渦電流式変位センサ１は、第１の変位センサ１０と、第２の変位センサ２０と、金属板３０と、を備えて構成されている。

【0023】

＜第１の変位センサ＞
第１の変位センサ１０は、ＣＰＵ１１と、発振コイル１２と、受信コイル１３とを備えている。発振コイル１２及び受信コイル１３は、それぞれＣＰＵ１１と接続されている。

【0024】

ＣＰＵ１１は、メモリ１４と、発振回路１５と、検出部１６と、タイマ１７と、制御部１８と、クロック１９と、を備えている。
メモリ１４には、受信コイル１３に生じる誘導電圧と金属板３０の位置とが対応づけて記憶されている。

【0025】

発振回路１５は、後述の発振開始信号を認識すると、発振コイル１２を発振させる。また、発振回路１５は、後述の発振停止信号を認識すると、発振コイル１２の発振を停止する。

【0026】

検出部１６は、受信コイル１３に生じる誘導電圧を検出する。
タイマ１７は、設定時間だけ駆動する。設定時間は、後述の発振コイル２２が発振したことに伴い金属板３０に生じる渦電流が消失するのに十分な時間だけ設定されている。

【0027】

クロック１９は、発振コイル１２の発振周波数の２倍の周波数且つデューティー比５０％のクロック信号（矩形波）を生成する。
制御部１８は、メモリ１４、発振回路１５、検出部１６、タイマ１７、及びクロック１９のそれぞれと接続されている。制御部１８は、これら各構成を統括的に制御する。なお、制御部１８と後述する第２の変位センサ２０の制御部２８との間は、接続線４０により接続されている。制御部１８は、接続線４０を介して制御部２８との間で各種情報の授受を行う。

【0028】

制御部１８は、自身が生成する発振停止信号を生成した後、後述するＣＰＵ２１からの発振停止信号の受信をトリガとして起動させるタイマ１７の駆動が停止したことを検出すると、発振開始信号を生成する。

【0029】

制御部１８は、発振開始信号の生成後、クロック１９が生成するクロック信号が立ち上がるタイミングに合わせて検出部１６から誘導電圧を取得し、当該誘導電圧を通じて金属板３０が変位しているか否かを判断する。金属板３０が変位していると判断される場合には、誘導電圧とメモリ１４に記憶されている情報との比較を通じて金属板３０の位置を特定する。金属板３０が変位していないと判断される場合には、発振停止信号を生成する。

【0030】

なお、発振コイル１２が第１の発振コイルに、受信コイル１３が第１の受信コイルに、発振回路１５が第１の発振回路に、制御部１８が第１の制御部に、金属板３０が検出対象に、それぞれ相当する。

【0031】

＜第２の変位センサ＞
第２の変位センサ２０は、第１の変位センサ１０と同様の構成とされている。すなわち、第２の変位センサ２０は、ＣＰＵ２１と、発振コイル２２と、受信コイル２３とを備えている。ＣＰＵ２１は、メモリ２４と、発振回路２５と、検出部２６と、タイマ２７と、制御部２８と、クロック２９と、を備えている。これら各構成の動作は、第１の変位センサ１０の各構成の動作と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【0032】

なお、発振コイル２２が第２の発振コイルに、受信コイル２３が第２の受信コイルに、発振回路２５が第２の発振回路に、制御部２８が第２の制御部に、それぞれ相当する。
＜渦電流式変位センサの作用＞
次に、渦電流式変位センサ１の作用について図２に示すシーケンスチャートに従って説明する。当該説明は、ＣＰＵ１１（制御部１８）が発振開始信号を生成する時点から開始する。なお、ＣＰＵ２１（制御部２８）が発振停止信号を生成した後であるものとする。

【0033】

図２に示すように、ＣＰＵ１１は、発振開始信号を生成すると（ステップＳ１１）、発振コイル１２の発振が開始される（ステップＳ１２）。発振開始信号は、接続線４０を介してＣＰＵ２１に送られる。ＣＰＵ２１は、発振開始信号の認識を通じてＣＰＵ１１が発振を開始したことを認識する（ステップＳ２１）。

【0034】

その後、ＣＰＵ１１は、金属板３０の変位を検出する場合には当該金属板３０の変位しなくなるまで金属板３０の位置を検出する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ１１は、金属板３０の変位を検出しなくなると、発振停止信号を生成する（ステップＳ１４）。これにより、発振コイル１２の発振が停止される（ステップＳ１５）。発振停止信号は、接続線４０を介してＣＰＵ２１に送られる。ＣＰＵ２１は、発振停止信号の認識を通じてＣＰＵ１１が発振を停止したことを認識する（ステップＳ２２）。

【0035】

ＣＰＵ２１は、発振停止信号を認識すると、タイマ２７を起動させる（ステップＳ２３）。ＣＰＵ２１はタイマ２７の駆動が停止したことを認識すると（ステップＳ２４）、発振開始信号を生成する（ステップＳ２５）。これにより、発振コイル２２の発振が開始される（ステップＳ２６）。発振開始信号は、接続線４０を介してＣＰＵ１１に送られる。ＣＰＵ１１は、発振開始信号の認識を通じてＣＰＵ２１が発振を開始したことを認識する（ステップＳ１６）。

【0036】

その後、ＣＰＵ２１は、金属板３０の変位を検出する場合には当該金属板３０の変位しなくなるまで金属板３０の位置を検出する（ステップＳ２７）。ＣＰＵ２１は、金属板３０の変位を検出しなくなると、発振停止信号を生成する（ステップＳ２８）。これにより、発振コイル２２の発振が停止される（ステップＳ２９）。発振停止信号は、接続線４０を介してＣＰＵ１１に送られる。ＣＰＵ１１は、発振停止信号の認識を通じてＣＰＵ２１が発振を停止したことを認識する（ステップＳ１７）。

【0037】

ＣＰＵ１１は、発振停止信号を認識すると、タイマ１７を起動させる（ステップＳ１８）。ＣＰＵ１１はタイマ１７の駆動が停止したことを認識すると（ステップＳ１９）、発振コイル２２の発振を開始する（ステップＳ１１）。これ以降は、ステップＳ１１〜Ｓ１９及びステップＳ２１〜Ｓ２９の繰り返しとなる。

【0038】

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）制御部１８と制御部２８との間を接続線４０で接続した。そして、制御部２８が生成する発振開始信号及び発振停止信号を認識してから発振コイル１２を発振するようにＣＰＵ１１を構成した。また、制御部１８が生成する発振開始信号及び発振停止信号を認識してから発振コイル２２を発振するようにＣＰＵ２１を構成した。このように構成したことにより、ＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させるタイミングとＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させるタイミングとが重ならない。従って、発振コイル１２，２２の発振周波数や位相の違いによる干渉が抑制される。すなわち、発振コイル１２，２２は、他の発振コイルによるインダクタンスの変化が抑制されているので、金属板３０の検出精度が高い。

【0039】

なお、ＣＰＵ１１及びＣＰＵ２１のどちらかに不具合が発生した場合でも、他方のＣＰＵが金属板３０の位置を検出することができるので、渦電流式変位センサ１は冗長性も有している。

【0040】

（２）ＣＰＵ１１にタイマ１７を、ＣＰＵ２１にタイマ２７をそれぞれ設けた。タイマ１７，２７は、それぞれ発振停止信号をトリガとして金属板３０に生じる渦電流が消失するのに十分な時間に設定された設定時間だけ駆動する。そして、制御部１８はタイマ１７の駆動中において、制御部２８はタイマ２７の駆動中において、それぞれ発振開始信号を生成しないようにした。これにより、発振コイル１２が発振したことにより金属板３０に生じる渦電流と発振コイル２２が発振したことにより金属板３０に生じる渦電流とが混在しないので、ＣＰＵ１１，２１は金属板３０の位置を精度よく検出することができる。

【0041】

（３）金属板３０の変位を検出している間、発振停止信号を生成しないように制御部１８，２８を構成した。すなわち、金属板３０が変位している間、発振回路は切り替わらないので、高い精度で金属板３０の位置を検出することができる。

【0042】

［第２の実施形態］
次に、渦電流式変位センサの第２の実施形態について説明する。なお、図３に示すように、第２の実施形態の渦電流式変位センサ２では、上述した第１の実施形態において、ＣＰＵ１１とＣＰＵ２１との間を接続する接続線４０が省略されたことが主たる相違点である。また、タイマ１７，２７も省略されている。そのため、第１の実施形態と同様の部分については、その説明を省略する。

【0043】

＜第１の変位センサ＞
制御部１８は、発振停止信号を生成してから発振開始信号を生成するまでの間、すなわちＣＰＵ２１（制御部２８）が発振コイル２２を発振させている間、クロック１９が生成するクロック信号が立ち上がるタイミングの１０回に１回の割合及びクロック信号が立ち下がるタイミングの１０回に１回の割合で検出部１６が検出する誘導電圧を取得する。当該誘導電圧を通じて、制御部１８は、ＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させているか否かを判断する。制御部１８は、取得する誘導電圧が０（零）でない、すなわちＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させていると判断される場合には、発振開始信号を生成しない。また、制御部１８は、取得する誘導電圧が０（零）である、すなわちＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させていないと判断される場合には、発振開始信号を生成する。

【0044】

＜第２の変位センサ＞
第２の変位センサ２０の各構成の動作は、第１の変位センサ１０の各構成の動作と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【0045】

＜渦電流式変位センサの作用＞
次に、渦電流式変位センサ２の作用について図４に示すシーケンスチャートに従って説明する。なお、当該説明は、ＣＰＵ２１（制御部２８）が発振停止信号を生成した後、ＣＰＵ１１（制御部１８）が発振開始信号を生成する時点から開始する。

【0046】

図４に示すように、ＣＰＵ１１は、発振開始信号を生成すると（ステップＳ３１）、発振コイル１２の発振が開始される（ステップＳ３２）。
なお、ＣＰＵ２１は、受信コイル２３の誘導電圧の検出を通じてＣＰＵ１１が発振コイル１２の発振を開始したと判断する（ステップＳ４１）。

【0047】

その後、ＣＰＵ１１は、金属板３０の変位を検出する場合には当該金属板３０の変位しなくなるまで金属板３０の位置を検出する（ステップＳ３３）。ＣＰＵ１１は、金属板３０の変位を検出しなくなると、発振停止信号を生成する（ステップＳ３４）。これにより、発振コイル１２の発振が停止される（ステップＳ３５）。

【0048】

ＣＰＵ２１は、受信コイル２３の誘導電圧（零）の検出を通じてＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させていないと判断し（ステップＳ４２）、発振開始信号を生成する（ステップＳ４３）。これにより、発振コイル２２の発振が開始される（ステップＳ４４）。

【0049】

なお、ＣＰＵ１１は、受信コイル１３の誘導電圧の検出を通じてＣＰＵ２１が発振コイル２２の発振を開始したと判断する（ステップＳ３６）。
その後、ＣＰＵ２１は、金属板３０の変位を検出する場合には当該金属板３０の変位しなくなるまで金属板３０の位置を検出する（ステップＳ４５）。ＣＰＵ２１は、金属板３０の変位を検出しなくなると、発振停止信号を生成する（ステップＳ４６）。これにより、発振コイル１２の発振が停止される（ステップＳ４７）。

【0050】

続いて、ＣＰＵ１１は、受信コイル１３の誘導電圧（零）の検出を通じてＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させていないと判断し（ステップＳ３７）、発振開始信号を生成する（ステップＳ３１）。これ以降は、ステップＳ３１〜Ｓ３７及びステップＳ４１〜Ｓ４７の繰り返しとなる。

【0051】

＜誘導電圧を取得するタイミング＞
次に、制御部１８，２８が検出部１６，２６から誘導電圧を取得するタイミングについて説明する。なお、制御部１８，２８が誘導電圧の取得先が異なるだけで、その取得タイミングについては同じであることから、ここでは、制御部１８における誘導電圧の取得タイミングについてのみ説明する。

【0052】

図５に示すように、制御部１８は、クロック信号が立ち上がるタイミングの１０回に１回の割合及びクロック信号が立ち下がるタイミングの１０回に１回の割合で検出部１６が検出する誘導電圧を取得する。これにより、検出部１６が受信する誘導電圧が上昇しているとき、誘導電圧が下降しているとき、上昇から下降に転じるとき、及び下降から上昇に転じるとき、というように多様な状況の誘導電圧を取得することができる。また、常に同じタイミング（同じ位相）で誘導電圧を取得する場合、他のＣＰＵ側の発振コイルが発振しているにもかかわらず取得する誘導電圧が０（零）となり、発振していないと誤判定するおそれがある。これらの点において、本例の制御部１８，２８は、検出精度がよい。

【0053】

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態における（３）の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
（４）制御部１８を、自身が発振コイル１２を発振させていない状態における受信コイル１３の誘導電圧からＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させているか否かを判断するように構成した。そして、ＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させていない場合のみ発振コイル１２を発振させるように構成した。また、制御部２８についても同様に構成した。

【0054】

また、制御部２８を、自身が発振コイル２２を発振させていない状態における受信コイル２３の誘導電圧からＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させているか否かを判断するように構成した。そして、ＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させていない場合のみ発振コイル２２を発振させるように構成した。

【0055】

このように構成したことにより、ＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させるタイミングとＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させるタイミングとが重ならない。従って、発振コイル１２，２２の発振周波数や位相の違いによる干渉が抑制される。すなわち、発振コイル１２，２２は、他の発振コイルによるインダクタンスの変化が抑制されているので、金属板３０の検出精度が高い。

【0056】

なお、ＣＰＵ１１及びＣＰＵ２１のどちらかに不具合が発生した場合でも、他方のＣＰＵが金属板３０の位置を検出することができるので、渦電流式変位センサ１は冗長性も有している。

【0057】

（５）また、渦電流式変位センサ２は、上記第１の実施形態のように制御部１８と制御部２８とを接続する接続線が省略されている。したがって、渦電流式変位センサ２は、上記第１の実施形態の渦電流式変位センサ１と比較して部品点数が少ない。ひいては、渦電流式変位センサ２は、製造にかかる工数が少ない。

【0058】

（６）制御部１８を、自身が発振コイル１２を発振させていない状態で取得する誘導電圧が０（零）である場合にＣＰＵ２１が発振コイル２２を発振させていないと判断するように構成した。

【0059】

また、制御部２８を、自身が発振コイル２２を発振させていない状態で取得する誘導電圧が０（零）である場合にＣＰＵ１１が発振コイル１２を発振させていないと判断するように構成した。

【0060】

これにより、発振コイル１２が発振したことにより金属板３０に生じる渦電流と発振コイル２２が発振したことにより金属板３０に生じる渦電流とが混在しないので、ＣＰＵ１１，２１は金属板３０の位置を精度よく検出することができる。

【0061】

（７）クロック信号が立ち上がるタイミングの１０回に１回の割合及びクロック信号が立ち下がるタイミングの１０回に１回の割合で検出部１６，２６が検出する誘導電圧を取得するように制御部１８，２８を構成した。すなわち、制御部１８，２８は、発振コイル１２、２２の発振周期（クロック信号の周期）の半分の整数倍と異なる間隔で誘導電圧を取得する。これにより、検出部１６，２６が受信する誘導電圧が上昇しているとき、誘導電圧が下降しているとき、上昇から下降に転じるとき、及び下降から上昇に転じるとき、というように多様な状況の誘導電圧を取得することができる。したがって、誘導電圧が上昇から下降に転じるとき及び下降から上昇に転じるときといったピーク付近の電圧を取得できる。一方で、常に同じタイミングで誘導電圧を取得する場合、他のＣＰＵ側の発振コイルが発振しているにもかかわらず取得する誘導電圧が０（零）となり、発振していないと誤判定するおそれがある。これらの点において、本例の制御部１８，２８は、検出精度がよい。

【0062】

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第１の実施形態において、制御部１８，２８は、接続線４０を通じて授受する発振停止信号だけでなく、上記第２の実施形態のように、自身が発振させていない場合に生じる受信コイルの誘導電圧から、他のＣＰＵによる発振の有無を判断してもよい。このように構成すれば、他のＣＰＵによる発振の有無を精度よく判断することができる。

【0063】

・上記第２の実施形態において、クロック信号が立ち上がるタイミングの１０回に１回の割合及びクロック信号が立ち下がるタイミングの１０回に１回の割合で検出部１６，２６が検出する誘導電圧を取得するように制御部１８，２８を構成したが、誘導電圧を取得するタイミングは、この限りではない。誘導電圧を取得するタイミングの間隔が発振コイル１２、２２の発振周期の半分の整数倍と異なる間隔であればよい。また、誘導電圧の取得は、等間隔でなくてもよい。このように構成すれば、上記第２の実施形態の（７）の効果と同様の効果を得ることができる。

【0064】

・上記各実施形態において、受信コイルを複数設けてもよい。そして、制御部１８，２８は、複数の受信コイルに生じる誘導電圧から金属板３０の変位の有無の判断及び位置の検出を行ってもよいし、複数の受信コイルのうち誘導電圧の大きい受信コイルの誘導電圧から金属板３０の変位の有無の判断及び位置の検出を行ってもよい。

【0065】

・上記各実施形態において、受信コイル１３，２３を図６に示すように８の字状に巻回させてもよい。このように構成すれば、金属板３０の位置に応じて受信コイル１３，２３に生じる誘導電圧が金属板３０の位置に対してより直線的に変化するので、金属板３０の変位の有無の判断及び位置の検出における精度が高まる。

【0066】

・上記各実施形態において、金属板３０は、銅、鉄など、発振コイルの磁束を遮ることにより渦電流を発生させるものであればよい。
・上記各実施形態において、金属板３０は、必ずしも渦電流を発生させるものに限らず、コイルなどの受信コイルに発生する誘導電圧を変化させるものであればよい。

【0067】

・上記各実施形態の渦電流式変位センサ１，２は、シフトセンサに適用してもよい。この場合、金属板３０は、シフトレバーに連動する部位に取り付けられる。
次に、上記実施形態及び上記別例より想起される技術的思想について追記する。

【0068】

（イ）上記構成において、前記第１の発振回路が発振させる前記第１の発振コイルの発振クロックの周期は、前記第２の発振回路が発生させている電圧の周期の二分の一であり、前記第２の発振回路が発振させる前記第２の発振コイルの発振クロックの周期は、前記第１の発振回路が発生させている電圧の周期の二分の一であって、前記第１の検出部は、前記第１の発振回路が発振させる前記第１の発振コイルの発振クロックの立ち上がりと立ち下がりとを検出するタイミングで前記第１の受信コイルの誘導電圧を検出し、前記第２の検出部は、前記第２の発振回路が発振させる前記第２の発振コイルの発振クロックの立ち上がりと立ち下がりとを検出するタイミングで前記第２の受信コイルの誘導電圧を検出することが好ましい。

【0069】

この構成によれば、制御部は、他のＣＰＵ側の発振コイルが発振しているか否かの判断を誤りにくい。

【符号の説明】

【0070】

１，２…渦電流式変位センサ、１０，２０…変位センサ、１１，２１…ＣＰＵ、１２，２２…発振コイル、１３，２３…受信コイル、１４，２４…メモリ、１５，２５…発振回路、１６，２６…検出部、１７，２７…タイマ、１８，２８…制御部、１９，２９…クロック、３０…金属板、４０…接続線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】