回転検出システム
【課題】検出対象の数が多くなっても安価に検出対象の回転角度または回転数を検出できる回転検出システムを提供する。
【解決手段】スパイラルインダクタ１２２が形成されたワッシャ１２０と、スパイラルインダクタ１１２が形成されたワッシャ１２０に対して所定の回転軸を中心に回転するボルト１１０と、スパイラルインダクタ１１２が回転することによるスパイラルインダクタ１２２とスパイラルインダクタ１１２との間の相互インダクタンスの変化を基に、ボルト１１０のワッシャ１２０に対する回転角度または回転数を検出する制御部２４０と、を備え、スパイラルインダクタ１２２およびスパイラルインダクタ１１２はボルト１１０の回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する。
【解決手段】スパイラルインダクタ１２２が形成されたワッシャ１２０と、スパイラルインダクタ１１２が形成されたワッシャ１２０に対して所定の回転軸を中心に回転するボルト１１０と、スパイラルインダクタ１１２が回転することによるスパイラルインダクタ１２２とスパイラルインダクタ１１２との間の相互インダクタンスの変化を基に、ボルト１１０のワッシャ１２０に対する回転角度または回転数を検出する制御部２４０と、を備え、スパイラルインダクタ１２２およびスパイラルインダクタ１１２はボルト１１０の回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転角度または回転数を検出する回転検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近代になり、様々な巨大な建造物や機械、また、工場のようなシステムが作られている。このようなシステムには数多くのボルトやモーター、また、回転する駆動部などが存在する。特に、ボルトなどは人間の目が届かない所に数多くあり、その緩みを検出することは困難である。ボルト等が緩み、はずれると、巨大な事故につながりかねない。これらを鑑みると、常に回転角度または回転数を検出してボルト等の緩みを検出し、事故を未然に防ぐシステムが望まれる。回転角度を検出するシステムとして、非特許文献１には、レゾルバを使用した回転角度システムが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｒｅｚａ Ｈｏｓｅｉｎｎｅｚｈａｄ， Ａｌｉｒｅｚａ Ｂａｂ−Ｈａｄｉａｓｈｒ， ａｎｄ Ｐｅｔｅｒ Ｈａｒｄｉｎｇ， “Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｓｏｌｖｅｒ Ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ： Ａ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｌｅａｓｔ−Ｓｑｕａｒｅｓ Ａｐｐｒｏａｃｈ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｖｏｌ． ５４， ＮＯ ２， ｐｐ． １０５２−１０６０， Ａｐｒｉｌ ２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載のシステムのように、回転角度または回転数の検出対象に複雑な構成の装置を追加するシステムでは、例えば、建造物や機械等に使用される全てのねじの回転角度または回転数を検出しようとした場合など、検出対象の数が多くなるほど膨大な費用がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、検出対象の数が多くなっても安価に検出対象の回転角度または回転数を検出できる回転検出システム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の回転検出システムは、
第１のスパイラルインダクタが形成或いは設置された基体と、
第２のスパイラルインダクタが形成或いは設置され、前記基体に対して所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
前記第２のスパイラルインダクタが回転することによる前記第１のスパイラルインダクタと前記第２のスパイラルインダクタとの間の相互インダクタンスの変化を基に、前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する回転検出手段と、を備え、
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、
前記回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記回転検出手段は一方のスパイラルインダクタに流れる電流によって、他方のスパイラルインダクタに発生する起電力を測定し、その測定した起電力を基に前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出してもよい。
【０００８】
また、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体は、前記第２のスパイラルインダクタと同一形状の前記渦巻導体を反対巻きにした形状をしており、
前記基体と前記回転体は、
前記第１のスパイラルインダクタの形成面と前記第２のスパイラルインダクタの形成面とが対向するように配置され、
前記回転体を回転させたときに、ある回転角度において、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状と前記第２のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状とが向かい合わせに合致するように配置されてもよい。
【０００９】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、
渦の中央もしくは渦の外側にいくに従い導線の間隔が狭くなる渦巻導体を有していてもよい。
【００１０】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは略楕円形状の前記渦巻導体を有していてもよい。
【００１１】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは曲率が不規則に変化する前記渦巻導体を有していてもよい。
【００１２】
また、前記回転体は第１の物体を第２の物体に固定するためのねじであって、ねじ山が形成されたねじ部と前記ねじ部の一端に形成された頭部とを有し、
前記ねじ部は前記第１の物体を貫通し、前記第２の物体に形成されたねじ穴に螺合することによって前記第１の物体を前記第２の物体に固定し、
前記基体は前記第１の物体、前記第２の物体、もしくは、前記第１の物体と前記頭部との間に設置されるワッシャであり、
前記第２のスパイラルインダクタは前記頭部に形成或いは設置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、検出対象の数が多くなっても、安価に検出対象の回転角度または回転数を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる回転検出システムのブロック図である。
【図２】図１に示す締結具に形成された２つのスパイラルインダクタを説明するための図であり、（ａ）はボルトにスパイラルインダクタを形成した様子を示す図であり、（ｂ）はワッシャにスパイラルインダクタを形成した様子を示す図である。
【図３】２つのスパイラルインダクタを対向させてボルトとワッシャとを配置した様子を示す図である。
【図４】図１に示す電流印加部と電圧計測部の内部の回路の回路図である。
【図５】図１に示す制御部に格納された電圧測定リストを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる「回転角度検出処理」を説明するためのフローチャートである。
【図７】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示す図であり、（ａ）はＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを上から見た図であり、（ｂ）は図７（ａ）に示したＡ−Ｂ間の断面図である。
【図８】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｑｕａｓｉ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示すである。
【図９】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示すである。
【図１０】モーターにスパイラルインダクタを設置した様子を示す図である。
【図１１】Ｃｈｕａ回路を説明するための図であり、（ａ）はＣｈｕａ回路のモデル図であり、（ｂ）は図１１（ａ）に示したＣｈｕａ回路に含まれるＣｈｕａ’ｓ ｄｉｏｄｅの特性を示す図である。
【図１２】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを説明するための図であり、定常解に至る過程の歪んだアトラクタを示した図である。
【図１３】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを説明するための図であり、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒに適用するカオスアトラクタを示す図である。
【図１４】２枚のスパイラルインダクタの形状が完全に重なった状態を０°とした場合の２枚のスパイラルインダクタの回転方向と回転角度を説明するための図である。
【図１５】回転検出システムの回路構成を示す図である。
【図１６】ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１７】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１８】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１９】ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの増幅率を示す図である。
【図２０】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの増幅率を示す図である。
【図２１】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数を１ＭＨｚとした場合の増幅率を示す図である。
【図２２】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数を５６ＭＨｚと６７ＭＨｚとした場合の増幅率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る回転検出システムについて説明する。本実施形態にかかる回転検出システム１は、部材に固定されたワッシャに対するボルトの回転角度を検出することでボルトの緩みを検出するシステムである。回転検出システム１は、図１に示すように、締結具１００と、回転検出装置２００とから構成される。
【００１６】
締結具１００は配管等の部材を発電機等の機械本体に固定するためのものであり、ボルト１１０と、ワッシャ１２０とで構成される。
【００１７】
ボルト１１０は、円柱形の頭部１１１とねじ山が形成されたねじ部１１５とで構成される。ボルト１１０は、ねじ部が部材を貫通し、機械本体に形成されたねじ穴に螺合することで部材を機械本体に固定する。
【００１８】
ワッシャ１２０は、中央に穴のあいた円盤形の座金部１２１で構成され、ボルト１１０の頭部１１１と部材との間に設置される。なお、本実施形態では、ワッシャ１２０は部材に接着剤等で固定される。これは、ボルト１１０が回転したときに、ボルト１１０とワッシャ１２０とが一緒に回転しないようにすることで、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度が分からなくなることを防止するためである。
【００１９】
ボルト１１０の頭部１１１（座金部１２１との対向面）には、図２（ａ）に示すように、スパイラルインダクタ１１２が形成されている。また、座金部１２１の片面には、図２（ｂ）に示すように、スパイラルインダクタ１２２が形成されている。スパイラルインダク１１２、１２２は、それぞれ、渦巻状の導体（以下、「渦巻導体」という）が平面状に形成されたインダクタであり、ボルト１１０の回転軸、すなわち、ねじ部１１５および座金部１２１に形成された穴を周回するように形成されている。なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２の表面は絶縁体の膜でコーティングされている。これは、ボルト１１０とワッシャ１２０を使って部材を機械本体に固定したときに、スパイラルインダクタ１１２、１２２が互いに接触して導通することを防ぐためである。
【００２０】
なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、同一形状の渦巻導体をそれぞれ反対巻きにした形状である。すなわち、スパイラルインダクタ１１２が左巻きのとき、スパイラルインダクタ１２２は右巻きである。そのため、図３に示すように、２つのスパイラルインダクタが対向するようにボルト１１０とワッシャ１２０とを配置し、ボルト１１０が３６０°回転する際、ある回転角度において、スパイラルインダクタ１１２とスパイラルインダクタ１２２は鏡像関係にある。なお、図３中の太破線は座金部１２１を透過してスパイラルインダクタ１２２を見たものである。
【００２１】
２つのスパイラルインダクタの形状を反対巻きの同一形状とすることで、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度では、２つのスパイラルインダクタを構成する導線は上下に近接し、しかも同一方向を向いた状態となるので、一方のスパイラルインダクタに電流を流して磁束を発生させたときに、他方のスパイラルインダクタはその磁束の影響を強く受けることなる。その結果、他方のスパイラルインダクタは、２つのスパイラルインダクタの形状が一致しないときと比べ、大きな誘導起電力を発生させる。
【００２２】
また、頭部１１１の側面からはリード線１１３、１１４が出ている。また、座金部１２１の側面からはリード線１２３、１２４が出ている。これら４本のリード線１１３、１１４、１２３、１２４は回転検出装置２００とスパイラルインダクタ１１２、１２２とをそれぞれ接続する。図２に示すように、リード線１１３、１１４の一端は、頭部１１１の内部を通りスパイラルインダクタ１１２の両端にそれぞれ接続されている。また、リード線１２３、１２４の一端は、座金部１２１の内部を通ってスパイラルインダクタ１２２の両端の両端に接続されている。
【００２３】
回転検出装置２００は、スパイラルインダクタ１１２、１２２が対向し、一方のスパイラルインダクタが回転したときの相互インダクタンスの変化を利用して、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度を検出する装置である。回転検出装置２００は、図１に示すように、接続部２１０と、電流印加部２２０と、電圧計測部２３０と、制御部２４０と、操作部２５０と、表示部２６０とで構成される。
【００２４】
接続部２１０は、リード線１１３、１１４、１２３、１２４の他端が接続される４つの端子２１１〜２１４を有する。スパイラルインダクタ１１２、１２２と回転検出装置２００とは、４本のリード線１１３、１１４、１２３、１２４を介して接続される。
【００２５】
電流印加部２２０は、一例として図４の電圧印加部に示す回路を内部に有する。リード線１１３、１１４が端子２１１、２１２に接続されることで、スパイラルインダクタ１１２と共振回路を構成する。電流印加部２２０は制御部２４０から電圧印加命令を受信すると、スパイラルインダクタ１１２に所定の交流電流を流す。なお、図４の回路において、Ｌ１およびＬ２はそれぞれスパイラルインダクタ１１２、１２２のインダクタンス、ｒ１およびｒ２はスパイラルインダクタ１１２、１２２の内部抵抗、Ｒ１およびＲ２は任意の抵抗値を有する抵抗、Ｃ１およびＣ２は任意の容量を有するコンデンサである。また、Ｒ１＝Ｒ２、Ｃ１＝Ｃ２、Ｌ１＝Ｌ２、ｒ１＝ｒ２である。
【００２６】
電圧計測部２３０は、一例として図４の電圧計測部に示す回路を内部に有している。リード線１２３、１２４が端子２１３、２１４に接続され、接続部２１０を通り電圧計測部２３０と接続されることで、スパイラルインダクタ１２２と共振回路を構成する。電圧計測部２３０は制御部２４０から電圧計測命令を受信すると、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。具体的には、電圧計測部２３０の等価回路がC2とR2の並列回路であり、これらは電圧計となっている。ゆえに、図４を用いたシステムにおいては、電圧計の内部抵抗を利用した共振特性を利用している。よって、Ａ−Ｂ間の電圧ｖ２を計測することにより、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。電圧を計測すると、電圧計測部２３０は計測した電圧値を制御部２４０に送信する。なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２の接続先は上記と逆であってもよい。すなわち、リード線１２３、１２４を端子２１１、２１２に接続し、リード線１１３、１１４を端子２１３、２１４に接続することで、スパイラルインダクタ１１２を電圧計測部２３０に接続し、スパイラルインダクタ１２２を電流印加部２２０に接続してもよい。
【００２７】
制御部２４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ等から構成され、メモリに格納されている制御プログラムに従って動作し、後述の「回転角度検出処理」を含む種々の動作を実行する。
【００２８】
なお、制御部２４０内部のメモリには、一例として図５に示す「電圧測定リスト」が格納されている。電圧測定リストは、スパイラルインダクタ１１２に所定の交流電流を流したときに、スパイラルインダクタ１２２に発生する起電力（誘導起電力や速度起電力等の電磁誘導による起電力）の値（以下、「電圧値」という）を予め測定し、記録したものである。電圧測定リストは、後述の「回転角度検出処理」にて使用される。なお、電圧測定リストに記録されている電圧値は、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある角度を０°として、スパイラルインダクタ１１２を５°毎に時計回りに回転させて計測したものである。なお、ボルト１１０は、回転して緩んでいくにしたがって頭部１１１と部材（座金部１２１）との距離が離れていくため、０°のときより３６０°の時のほうが電圧値は小さくなる。これは、２つのスパイラルインダクタ１１２、１２２の形成面が離れていくことによる相互インダクタンスの変化によるものである。
【００２９】
操作部２５０は、ユーザが回転検出装置２００を操作するためのユーザインターフェースである。操作部２５０は回転角度検出処理を開始するための「測定開始ボタン」を備える。ユーザにより測定開始ボタンが押下されると、操作部２５０は制御部２４０に測定開始信号を送信する。
【００３０】
表示部２６０は、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、制御部２４０からの命令に応じて、制御部２４０で検出されたボルト１１０の回転角度を表示出力する。
【００３１】
次に、このような構成を有する回転検出システム１の動作について説明する。ユーザが操作部２５０の測定開始ボタンを押下すると、操作部２５０は測定開始信号を制御部２４０に送信する。制御部２４０は操作部２５０から測定開始信号を受信すると、図６に示す「回転角度検出処理」を開始する。以下、図６のフローチャートを参照して「回転角度検出処理」について説明する。
【００３２】
制御部２４０は、操作部２５０から信号を受信すると、電流印加部２２０に電流印加命令を送信する（ステップＳ０１）。電流印加部２２０は、電流印加命令を受信すると内部の回路に所定の交流電圧を印加する。
【００３３】
電流印加部２２０が内部の回路に交流電圧を加えると、リード線１１３、１１４を通じてスパイラルインダクタ１１２に電流が流れる。スパイラルインダクタ１１２に電流が流れると、スパイラルインダクタ１１２の周囲には磁束が発生する。スパイラルインダクタ１１２に流れる電流は交流電流であるため、スパイラルインダクタ１１２が発生させる磁束は常に変化したものになる。そのため、スパイラルインダクタ１１２に対向して配置されたスパイラルインダクタ１２２は、この磁束の変化によって内部に誘導起電力を発生させる。
【００３４】
制御部２４０は、電圧計測部２３０に対して、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧の計測を命令する（ステップＳ０２）。スパイラルインダクタ１２２は電圧計測部２３０内部の回路に接続されており、電圧計測部２３０は図４に示すＡ−Ｂ間の電圧ｖ２を計測することで、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。なお、電圧ｖ２は所定周期で振幅する交流電圧となっている。そこで、電圧計測部２３０は電圧ｖ２の振幅を電圧値として計測する。電圧の計測後、電圧計測部２３０は計測した電圧値を制御部２４０に送信する。
【００３５】
制御部２４０は、電圧計測部２３０から電圧値を受信すると、その電圧値と電圧測定リストに記録されている電圧値とを比較して、ボルト１１０の回転角度を検出する（ステップＳ０３）。具体的には、計測された電圧値に一番近い電圧値を電圧測定リストから特定し、その特定した電圧値と関連付けられる角度をボルト１１０の回転角度として検出する。例えば、測定された電圧値が２．５１Ｖであり、最初にボルトを設置した角度が５°であるならば、図５に示した電圧測定リストの中で２．５１Ｖに一番近い電圧値は２．５Ｖ（１０°）であるので、制御部２４０は「１０°」をボルト１１０の回転角度として検出する。
【００３６】
制御部２４０は、特定したボルト１１０の回転角度の情報を表示部２６０に送信する（ステップＳ０４）。表示部２６０は、制御部２４０から回転角度の情報を受信すると、受信した回転角度の情報をモニタ等の表示装置に表示する。ユーザは表示部２６０に表示された回転角度と、ボルト１１０締結時に上記と同様の方法で測定しておいた回転角度とを比較することで、締結具１００の緩みを判断することができる。ボルト１１０の回転角度の表示が完了したら、制御部２４０は回転角度検出処理を終了する。
【００３７】
本実施形態によれば、スパイラルインダクタを２枚重ねて回転させたときの相互インダクタンスの変化を利用して、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度を検出することができる。
【００３８】
また、本実施形態の回転検出システム１で使用するスパイラルインダクタは導体を渦巻状にしただけの簡易な構成であるので、これを多くの検出対象に形成したとしても膨大な費用がかかることはない。したがって、本実施形態の回転検出システム１を使用すれば、安価に検出対象の回転角度を検出できる。
【００３９】
また、ボルト１１０およびワッシャ１２０に形成された２つのスパイラルインダクタは
同一形状の渦巻導体をそれぞれ反対巻きにした形状となっている。そのため、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度では、２つの渦巻導体を形成する導線は同一方向を向いて上下に近接した状態となっているので、一方のスパイラルインダクタに電流を流して磁束を変化させたときに、他方のスパイラルインダクタは効率よく電圧を発生させることができる。一方、スパイラルインダクタが鏡像関係にない回転角度では、２つの渦巻導体を形成する導線は異なった方向を向いた状態もしくは離れた状態となっているので、他方のスパイラルインダクタは効率よく電圧を発生させることができない。そのため、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度と鏡像関係にない回転角度とでは、他方のスパイラルインダクタに発生する電圧の差は大きなものになり、その結果、回転検出装置２００は、形状が一致しないスパイラルインダクタを使用したときと比べ、精度の高い回転角度検出が可能になる。
【００４０】
また、ボルト１１０は、回転して緩んでいくにしたがって頭部１１１と部材（座金部１２１）との距離が離れていくため、頭部１１１および座金部１２１にスパイラルインダクタを形成することにより、回転検出装置２００は、スパイラルインダクタの回転による相互インダクタンスの変化に加え、スパイラルインダクタが離れていくことによる相互インダクタンスの変化も利用してボルト１１０回転角度を検出することが可能になる（例えば、ボルト１１０を一回転させても、電圧値は、２つのスパイラルインダクタの形成面が離れたことにより元の値に戻らないので、回転検出装置２００は３６０°以上の回転角度の検出が可能になる）。
【００４１】
なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、図７（ａ）に示すように、略円形の渦巻導体を有していてもよい。また、渦の外側にいくほど導線の間隔が狭くなる形状（例えば方物螺旋）の渦巻導体を有していてもよいし、渦の中央にいくほど導線の間隔が狭くなる形状（例えば対数螺旋）の渦巻導体を有していてもよく、曲率がカオティックに変動するような非線形性の比較的高い形状の渦巻導体を有してもよい。異なった間隔の渦巻きのスパイラルインダクタを使用すると、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって２つの導線の距離は大きくなるため、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際に、他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差が大きくなる。その結果、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。
【００４２】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、図８に示すように、略円形の歪んだ形状の渦巻導体を有していてもよいし、図９に示すように、略楕円形状の渦巻導体を有していてもよい。スパイラルインダクタが歪んだ形状や略楕円形状であると、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって、２つのスパイラルインダクタの形状の違いが大きくなるため、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際に、他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差はさらに大きくなる。その結果、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。
【００４３】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、例えば図８や図９に示すように、導体上の各点において曲率が不規則に変化する渦巻導体を有していてもよい（図８や図９の渦巻きは、曲率が不規則に変化するために、導体の一部が円や楕円からはみ出す形で歪んだ形状となっている）。この場合、渦巻胴体はより円に近い（略円形）であるほうが望ましい。スパイラルインダクタの曲率を不規則に変化させることによって、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって、２つのスパイラルインダクタを形成する導線の距離や方向の違いが大きくなるため、上述と同様に、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際の他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差が大きくなり、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。なお、図８や図９に示した渦巻きの形成方法については後述の実施例で述べる。
【００４４】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２を形成（設置）する方法は、例えば、渦巻導体が形成された基板やシート等をボルト１１０やワッシャ１２０等に接着剤等で固定する方法であってもよい。基板やシート等にスパイラルインダクタを形成するのは、ボルト１１０やワッシャ１２０等に直接スパイラルインダクタを形成するのと比べて容易であるため、ユーザはさらに安価に回転角度を検出することが可能になる。また、基板やシート等は、ボルトやワッシャ以外にもさまざま物体に設置可能であるため、メーカー等によりあらかじめ検出対象にスパイラルインダクタが形成されていなくても、ユーザは所望の物体にスパイラルインダクタを設置して回転角度の検出をすることが可能になる。
【００４５】
スパイラルインダクタを形成する場所は必ずしもボルト１１０の頭部１１１や座金部１２１の表面である必要はない。例えば、頭部１１１や座金部１２１の内部に形成してもよいし、ねじ部１１５を貫通させるために部材等に形成された穴の周囲、もしくは、ねじ部１１５に螺合させるためのナットにスパイラルインダクタを形成してもよい。
【００４６】
回転角度を検出する対象はボルトに限られない。小ねじ、止めねじ、木ねじ等のねじにスパイラルインダクタを形成して回転角度を検出してもよい。ボルトの場合と同様に、ねじの頭部および部材やワッシャ等にそれぞれスパイラルインダクタを形成すれば、２つのスパイラルインダクタの形成面が離れていくことによる相互インダクタンスの変化を利用して、３６０度以上の回転角度の検出が可能になる。
【００４７】
また、回転検出システム１は、モーターの回転軸の回転角度を検出するシステムであってもよい。例えば、図１０に示すように、モーター３００の回転軸３１０に円盤状の物体（円盤部３２０）を固定し、そして、モーター本体３５０と円盤部３２０とに、図３と同様に、スパイラルインダクタ３３０、３４０を形成することで、モーター本体部３３０に対する回転軸３１０の回転角度を検出する。これにより、レゾルバ等の装置を使用する場合と比べて安価に回転角度の検出が可能になる。なお、回転検出装置２００はモーター本体部３３０の中に組み込まれていてもよい。
【００４８】
また、回転検出システム１は回転体（モータの回転軸やねじ等）の回転数を検出するシステムであってもよい。例えば、回転検出装置１００は、回転体の回転角度が０°の時と１８０°の時に計測される電圧値を、図５の電圧測定リストと同様に、制御部２４０内部のメモリにあらかじめ記憶しておいて、制御部２４０は、０°の時と１８０°の時の電圧値が電圧計測部２３０で１回ずつ計測されると、回転体が１回転したと判別して、制御部２４０内部のメモリに保存してある変数を１カウントアップする。なお、電圧値は、ボルトの例とは違い、回転体が１回転するごとに同じ値が計測されるものとする（すなわち、回転によって２つのスパイラルインダクタの形成面が離れていかないものとする）。制御部２４０は、所定時間内に変数がいくらカウントアップしたかを検知することによって、所定時間内における回転体の回転数を検出する。これにより、回転検出装置２００は回転体の回転数の検出が可能になる。また、回転角度の検出の場合と同様に、同一形状の２つのスパイラルインダクタ、楕円形状のスパイラルインダクタ、および、曲率が不規則に異なるスパイラルインダクタ等を使用することによって、回転検出装置２００は精度の高い回転数の検出が可能になる。なおこの場合、回転する円盤部３２０側のスパイラルインダクタ３３０の２つの端子と制御部２１０（図１）との間のリード線（図１におけるリード線１１３，１１４に対応）部分に、摺動接点を設け、これを介してスパイラルインダクタ３３０側に発生する起電力信号を制御部２１０に送信する構造とされる。
【００４９】
なお、本実施の形態ではスパイラルインダクタに発生する起電力を測定する方法を用いて相互インダクタンスの変化を検出したが、相互インダクタンスの変化の検出は起電力の測定による方法に限られない。例えば、スパイラルインダクタを接続した状態の回路（例えば図４等）のインピーダンスを計測したり、また、交流電圧ｖ１の周波数を変化させていくことによって回路の共振周波数を特定したりすることによっても相互インダクタンスの変化を検出することが可能である。もちろん相互インダクタンスを直接測定することによって相互インダクタンスの変化を検出してもよいし、電圧伝送利得の変化を利用して相互インダクタンスの変化を検出してもよい。
【実施例】
【００５０】
本実施例では、スパイラルインダクタを形成した２枚のプリント基板を使用し、２枚のプリント基板を対向配置して一方のプリント基板を回転させてその回転角度の検出を行った。最初に本実施例で使用したスパイラルインダクタについて説明する。本実施例では以下の３種類のスパイラルインダクタをプリント基板に形成して用いた。
【００５１】
１種類目のスパイラルインダクタは、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。これは、図７（ａ）に示すように、半径が徐々に大きくなる半円を内側から外側に向けて繋げたスパイラルインダクタである。
【００５２】
２種類目のスパイラルインダクタは、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｑｕａｓｉ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。これは、カオス発振する回路（カオス回路）を用い、カオス発振しないパラメータに設定して得られた過渡状態におけるアトラクタを、そのまま導体の形状で現したスパイラルインダクタであって、図８に示すように、導体の一部が円からはみ出す形で歪んだ形状のスパイラルインダクタである。
【００５３】
３種類目はＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒと同じカオス回路を利用し、カオス発振するパラメータに設定して得られたカオスアトラクタを、そのまま導体の形状で現したスパイラルインダクタであって、図９に示すように、略楕円形状のスパイラルインダクタである。
【００５４】
以上のスパイラルインダクタは、左右非対称である。本実施例においては、これらのスパイラルインダクタを重ね合わせ、回転させる方式により回転角度を検出する。そのため、導体同士の距離が近いほど相互インダクタンスが大きくなり、回転角度の検出効率も高くなると考えられ、導体面同士を薄い絶縁体を挟み重ねあわせる必要がある。そこで、左右非対称であることを考慮し、サイズおよび各パラメータを同じにした右巻きと左巻きの２つのスパイラルインダクタを、各種類ごとに作成した。以下、本実施例で使用した３種類のスパイラルインダクタのパラメータを示す。
【００５５】
（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）
最初にＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータを示す。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータ値（図７（ａ）および図７（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下のとおりである。
【００５６】
Ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉａｍｅｔｅｒ：Ｄｍａｘ＝４０ ｍｍ、
Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｗｉｄｔｈ：Ｗｍ＝０．１ ｍｍ、
Ｓｐａｃｉｎｇ：ＷＳ＝０．１ ｍｍ、
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｈａｌｆ−ｔｕｒｎ：４１ ｈａｌｆ−ｔｕｒｎ、
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ：Ｄｍ＝３５ ｍｍ、
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ：ｄｓ=１．５８ ｍｍ、
Ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ：Ｂａｋｅｌｉｔｅ.
【００５７】
交流電圧の周波数を１６ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１７．２４ μＨ
・左巻きのＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１７．０７ μＨ
【００５８】
（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）
次にＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータを示す。本実施例では、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを生成するためのカオス回路に、図１１（ａ）に示すＣｈｕａ回路を使用した。式１〜式３に、本実施例で使用するＣｈｕａ回路の回路方程式を示す。
【数１】
【数２】
【数３】
【００５９】
ただし、ｖｃ１、ｖｃ２、及びｉＬはＣ１両端の電圧、Ｃ２両端の電圧、及びＬの電流を表す。ｇ（ｖｃ１）はＣｈｕａ’ｓ ｄｉｏｄｅの特性であり、式４のように表せ、図１１（ｂ）に示すような特性となる。
【数４】
【００６０】
これらの微分方程式を４次のルンゲ・クッタ法を用いてシミュレートし、スパイラルインダクタのためのアトラクタを作成する。なお、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを作成するために使用したカオスアトラクタの各パラメータ値（図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下の通りである。
【００６１】
Ｃ１＝１．０／９．０ Ｆ
Ｃ２＝０．５ Ｆ
Ｌ＝１．０／７．０ Ｈ
Ｇ＝１／Ｒ＝０．７ Ｓ
ｍ０＝−０．５ Ｓ
ｍ１＝−１．０ Ｓ
ｂｐ＝１．２ Ｖ
【００６２】
なお、このパラメータではカオスアトラクタは見られないが、定常解に至る過程で歪んだ形状がみられる。図８に本実施例で使用する右巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを示す。
【００６３】
本方式は、２枚のスパイルインダクタを重ねあわせ、回転させて回転角度を検出するため、円の方が磁場を扱う際、適していると考えられる。そのため、図１２に示すアトラクタの座標（ｘｋ，ｙｋ）を、スパイラルインダクタ用の座標（Ｘｋ，Ｙｋ）に変換する際、座標（Ｘｋ，Ｙｋ）のＸ軸上での存在領域の大きさとＹ軸上での存在領域の大きさが概ね等しくなるようにｘｋ、ｙｋに任意の値を掛ける。これらを式５に示す。ただし、“ｋ”は０から、アトラクタの始点から終点までのすべての座標の合計数までが入る。
【数５】
【００６４】
交流電圧の周波数を３９ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１３．３４μＨ
・左巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１３．７４μＨ
【００６５】
(ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ)
ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒに用いるカオスアトラクタにも、前述のＣｈｕａ回路を利用する。ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを作成するために使用したカオスアトラクタの各パラメータ値（図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下の通りである。
【００６６】
Ｃ１＝１．０／９．０ Ｆ
Ｃ２＝１．０ Ｆ
Ｌ＝１．０／７．０ Ｈ
Ｇ＝０．６５ Ｓ
ｍ０＝−０．５ Ｓ
ｍ１＝−０．８ Ｓ
ｂｐ＝１．０ Ｖ
【００６７】
カオスアトラクタはしばしば、Ｘ−Ｙ平面に写像した時、線同士が交差する。もし、インダクタンスをできる限り大きくしなければ、非常に高い周波数を使う必要があり、大きなコストがかかる。すなわち、スパイラルインダクタを構築する上で線が交差しないことが望ましい。そこで、Ｘ−Ｙ平面に写像した際、線同士が交差しない範囲でカオスアトラクタを利用する必要がある。ここで、本実施例で適用するカオスアトラクタを図１３に示す。また、ｘ軸とｙ軸の倍率を変え、できる限り円に近い状態にした、右巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを図９に示す。
【００６８】
交流電圧の周波数を６０ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：４．１２ μＨ
・左巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：４．３２ μＨ
【００６９】
（回転検出システム）
次に本実施例で使用する回転検出システムについて説明する。本実施例における回転検出システムは、重ね合わせたスパイラルインダクタ間の相互インダクタを利用して、回転させた時のＧａｉｎの変動で回転体の角度を検出するシステムである。計測する際の図を、図１４に示す。重ね合わせた２枚のスパイラルインダクタの上側を１次側、下側を２次側として、スパイラルインダクタ間の相互インダクタンスの変動により、Ｇａｉｎを変化させる。図１４に示すように、完全に重なった状態を０°とする。実際には、２次側のスパイラルインダクタを固定し、１次側のスパイラルインダクタを回転させて、その際の１次側（入力とする）と２次側（出力とする）の電圧を測定し、Ｇａｉｎを導出する。システムの回路モデルを、図１５に示す。２つのインダクタＬ１、Ｌ２と相互インダクタンス、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４、そして２つのキャパシタＣ１、Ｃ２を用いて回路を構成する(Ｃ１=Ｃ２＝０．２７ｐＦ、Ｒ３＝Ｒ４＝５０ｋΩであり、Ｒ１とＲ２はスパイラルインダクタの抵抗値である)。
【００７０】
（システムの周波数特性）
回転検出システムにおいては、わずかでも１次側が回転し、０°からずれが生じたとき、Ｇａｉｎが大きく変動することが最も望ましい。よって、入力する信号の周波数は、電圧の伝送効率の変化が激しいと考えられる共振周波数より少し低い周波数か、少し高い周波数を用いるべきであると考えられる。そこで、２枚のスパイラルインダクタの中心、巻き方向共に完全に重ね合わさっている状態である０°において、システムの周波数特性を調べ、それよりも少し低い周波数もしくは少し高い周波数を入力電圧の周波数として決定する。
【００７１】
最初にＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１６のようになる。ピーク値が約１７．５ＭＨｚと約３７ＭＨｚの２つ出ることがわかる。本実施例では、入力電圧の周波数に変動が大きくでると思われる１６ＭＨｚを使用する。
【００７２】
次にＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１７のようになる。共振周波数が３９ＭＨｚ付近にみられるので、本実施例では、入力電圧の周波数に３４．５ＭＨｚを使用する。
【００７３】
最後にＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１８のようになる。共振周波数が５７．８ＭＨｚ付近にみられ、特に変動が大きいとみられる、５７．８ＭＨｚ±１０ＭＨｚの間を利用することが望ましいと考えられるので、本実施例では、入力電圧の周波数に５６ＭＨｚと６７ＭＨｚを使用する。また、周波数特性において、Ｇａｉｎの変動が少ない時の、カオスの効果を観察するために、１ＭＨｚにおけるＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒの回転時のＧａｉｎの変動も調べる。
【００７４】
実測は、以下のように行う。重なり合う二枚のＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのうち、１次側のＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを０°から３６０°まで回転させ計測する。その際、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔを５°毎に計測し、入出力に対するＧａｉｎ（＝２０ｌｏｇ１０（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ））を導出する。ただし、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用い、周波数に５６ＭＨｚと、６７ＭＨｚを設定した際には、入出力のＧａｉｎの変動が大きく、回転角度に対して鋭敏であると考えられるため、１°毎に計測を行う。各角度におけるＧａｉｎをｇ（θ）とし、計測する最小分析角度をφ［ｄｅｇｒｅｅ］として、分割数をＮとする。以下の計算により求めた値を平均変動量ａｖとして各方式による評価を行う。
【数６】
【数７】
【数８】
【００７５】
ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を１６ＭＨｚにした際の結果を、図１９に示す。一部で変動が大きく起っていることが解る。平均変動量は、３．６１ｄＢである。
【００７６】
ＰＱＣＳ-Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を３４．５ＭＨｚにした際の結果を、図２０に示す。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用したときより変動が激しく起こっているので、角度検出はＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いた時より容易である。平均変動量は２．９６ｄＢである。
【００７７】
ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を１ＭＨｚにした際の結果を、図２１に示す。また、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を５６ＭＨｚと６７ＭＨｚにした際の結果を図２２に示す。１ＭＨｚの時であっても、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ や、ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用したときより変動が大きく、平均変動量は、１．５６ｄＢである。さらに、５６ＭＨｚの際には、明らかな変動がみられ、１０．８1ｄＢの変動がみられる。また、６７ＭＨｚでは激しい変動がみられ、平均変動量は２４．５ｄＢである。
【００７８】
上記のようにして１対のＩｎｄｕｃｔｏｒにおける０°から３６０°までのＧａｉｎを例えば１°間隔で計測して記録しておき、この１対のＩｎｄｕｃｔｏｒをボルト及びワッシャに固定して出力信号を計測し、得られたＧａｉｎを記録しておいたＧａｉｎと比較することにより、回転角度が検出される。
【００７９】
本実施例では、回転角度によるＧａｉｎの変動があることを明らかにし、Ｇａｉｎの観測により回転角度が検出できることを示した。特に、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを利用した回転検出システムにおいて、共振周波数の近くの周波数を用いた場合、他のスパイラルインダクタを用いた場合より、大きな変動を得られることを明らかにし、非線形性の高い形状をしたスパイラルインダクタを用いることが回転角度の検出に有効であることを示した。
【符号の説明】
【００８０】
１ 回転検出システム
１００ 締結具
１１０ ボルト
１１１ 頭部
１１２ スパイラルインダクタ
１１３〜１１４ リード線
１１５ ねじ部
１２０ ワッシャ
１２１ 座金部
１２２ スパイラルインダクタ
１２３〜１２４ リード線
２００ 回転検出装置
２１０ 接続部
２１１〜２１４ 端子
２２０ 電流印加部
２３０ 電圧計測部
２４０ 制御部
２５０ 操作部
２６０ 表示部
３００ モーター
３１０ 回転軸
３２０ 円盤部
３３０〜３４０ スパイラルインダクタ
３５０ モーター本体部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転角度または回転数を検出する回転検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近代になり、様々な巨大な建造物や機械、また、工場のようなシステムが作られている。このようなシステムには数多くのボルトやモーター、また、回転する駆動部などが存在する。特に、ボルトなどは人間の目が届かない所に数多くあり、その緩みを検出することは困難である。ボルト等が緩み、はずれると、巨大な事故につながりかねない。これらを鑑みると、常に回転角度または回転数を検出してボルト等の緩みを検出し、事故を未然に防ぐシステムが望まれる。回転角度を検出するシステムとして、非特許文献１には、レゾルバを使用した回転角度システムが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｒｅｚａ Ｈｏｓｅｉｎｎｅｚｈａｄ， Ａｌｉｒｅｚａ Ｂａｂ−Ｈａｄｉａｓｈｒ， ａｎｄ Ｐｅｔｅｒ Ｈａｒｄｉｎｇ， “Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｓｏｌｖｅｒ Ｓｅｎｓｏｒｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｂｒａｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ： Ａ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｌｅａｓｔ−Ｓｑｕａｒｅｓ Ａｐｐｒｏａｃｈ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ｖｏｌ． ５４， ＮＯ ２， ｐｐ． １０５２−１０６０， Ａｐｒｉｌ ２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載のシステムのように、回転角度または回転数の検出対象に複雑な構成の装置を追加するシステムでは、例えば、建造物や機械等に使用される全てのねじの回転角度または回転数を検出しようとした場合など、検出対象の数が多くなるほど膨大な費用がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、検出対象の数が多くなっても安価に検出対象の回転角度または回転数を検出できる回転検出システム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の回転検出システムは、
第１のスパイラルインダクタが形成或いは設置された基体と、
第２のスパイラルインダクタが形成或いは設置され、前記基体に対して所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
前記第２のスパイラルインダクタが回転することによる前記第１のスパイラルインダクタと前記第２のスパイラルインダクタとの間の相互インダクタンスの変化を基に、前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する回転検出手段と、を備え、
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、
前記回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する、
ことを特徴とする。
【０００７】
前記回転検出手段は一方のスパイラルインダクタに流れる電流によって、他方のスパイラルインダクタに発生する起電力を測定し、その測定した起電力を基に前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出してもよい。
【０００８】
また、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体は、前記第２のスパイラルインダクタと同一形状の前記渦巻導体を反対巻きにした形状をしており、
前記基体と前記回転体は、
前記第１のスパイラルインダクタの形成面と前記第２のスパイラルインダクタの形成面とが対向するように配置され、
前記回転体を回転させたときに、ある回転角度において、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状と前記第２のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状とが向かい合わせに合致するように配置されてもよい。
【０００９】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、
渦の中央もしくは渦の外側にいくに従い導線の間隔が狭くなる渦巻導体を有していてもよい。
【００１０】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは略楕円形状の前記渦巻導体を有していてもよい。
【００１１】
また、前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは曲率が不規則に変化する前記渦巻導体を有していてもよい。
【００１２】
また、前記回転体は第１の物体を第２の物体に固定するためのねじであって、ねじ山が形成されたねじ部と前記ねじ部の一端に形成された頭部とを有し、
前記ねじ部は前記第１の物体を貫通し、前記第２の物体に形成されたねじ穴に螺合することによって前記第１の物体を前記第２の物体に固定し、
前記基体は前記第１の物体、前記第２の物体、もしくは、前記第１の物体と前記頭部との間に設置されるワッシャであり、
前記第２のスパイラルインダクタは前記頭部に形成或いは設置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、検出対象の数が多くなっても、安価に検出対象の回転角度または回転数を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる回転検出システムのブロック図である。
【図２】図１に示す締結具に形成された２つのスパイラルインダクタを説明するための図であり、（ａ）はボルトにスパイラルインダクタを形成した様子を示す図であり、（ｂ）はワッシャにスパイラルインダクタを形成した様子を示す図である。
【図３】２つのスパイラルインダクタを対向させてボルトとワッシャとを配置した様子を示す図である。
【図４】図１に示す電流印加部と電圧計測部の内部の回路の回路図である。
【図５】図１に示す制御部に格納された電圧測定リストを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる「回転角度検出処理」を説明するためのフローチャートである。
【図７】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示す図であり、（ａ）はＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを上から見た図であり、（ｂ）は図７（ａ）に示したＡ−Ｂ間の断面図である。
【図８】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｑｕａｓｉ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示すである。
【図９】右巻きのＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を示すである。
【図１０】モーターにスパイラルインダクタを設置した様子を示す図である。
【図１１】Ｃｈｕａ回路を説明するための図であり、（ａ）はＣｈｕａ回路のモデル図であり、（ｂ）は図１１（ａ）に示したＣｈｕａ回路に含まれるＣｈｕａ’ｓ ｄｉｏｄｅの特性を示す図である。
【図１２】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを説明するための図であり、定常解に至る過程の歪んだアトラクタを示した図である。
【図１３】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを説明するための図であり、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒに適用するカオスアトラクタを示す図である。
【図１４】２枚のスパイラルインダクタの形状が完全に重なった状態を０°とした場合の２枚のスパイラルインダクタの回転方向と回転角度を説明するための図である。
【図１５】回転検出システムの回路構成を示す図である。
【図１６】ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１７】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１８】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数特性を示す図である。
【図１９】ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの増幅率を示す図である。
【図２０】ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの増幅率を示す図である。
【図２１】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数を１ＭＨｚとした場合の増幅率を示す図である。
【図２２】ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いたシステムの周波数を５６ＭＨｚと６７ＭＨｚとした場合の増幅率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る回転検出システムについて説明する。本実施形態にかかる回転検出システム１は、部材に固定されたワッシャに対するボルトの回転角度を検出することでボルトの緩みを検出するシステムである。回転検出システム１は、図１に示すように、締結具１００と、回転検出装置２００とから構成される。
【００１６】
締結具１００は配管等の部材を発電機等の機械本体に固定するためのものであり、ボルト１１０と、ワッシャ１２０とで構成される。
【００１７】
ボルト１１０は、円柱形の頭部１１１とねじ山が形成されたねじ部１１５とで構成される。ボルト１１０は、ねじ部が部材を貫通し、機械本体に形成されたねじ穴に螺合することで部材を機械本体に固定する。
【００１８】
ワッシャ１２０は、中央に穴のあいた円盤形の座金部１２１で構成され、ボルト１１０の頭部１１１と部材との間に設置される。なお、本実施形態では、ワッシャ１２０は部材に接着剤等で固定される。これは、ボルト１１０が回転したときに、ボルト１１０とワッシャ１２０とが一緒に回転しないようにすることで、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度が分からなくなることを防止するためである。
【００１９】
ボルト１１０の頭部１１１（座金部１２１との対向面）には、図２（ａ）に示すように、スパイラルインダクタ１１２が形成されている。また、座金部１２１の片面には、図２（ｂ）に示すように、スパイラルインダクタ１２２が形成されている。スパイラルインダク１１２、１２２は、それぞれ、渦巻状の導体（以下、「渦巻導体」という）が平面状に形成されたインダクタであり、ボルト１１０の回転軸、すなわち、ねじ部１１５および座金部１２１に形成された穴を周回するように形成されている。なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２の表面は絶縁体の膜でコーティングされている。これは、ボルト１１０とワッシャ１２０を使って部材を機械本体に固定したときに、スパイラルインダクタ１１２、１２２が互いに接触して導通することを防ぐためである。
【００２０】
なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、同一形状の渦巻導体をそれぞれ反対巻きにした形状である。すなわち、スパイラルインダクタ１１２が左巻きのとき、スパイラルインダクタ１２２は右巻きである。そのため、図３に示すように、２つのスパイラルインダクタが対向するようにボルト１１０とワッシャ１２０とを配置し、ボルト１１０が３６０°回転する際、ある回転角度において、スパイラルインダクタ１１２とスパイラルインダクタ１２２は鏡像関係にある。なお、図３中の太破線は座金部１２１を透過してスパイラルインダクタ１２２を見たものである。
【００２１】
２つのスパイラルインダクタの形状を反対巻きの同一形状とすることで、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度では、２つのスパイラルインダクタを構成する導線は上下に近接し、しかも同一方向を向いた状態となるので、一方のスパイラルインダクタに電流を流して磁束を発生させたときに、他方のスパイラルインダクタはその磁束の影響を強く受けることなる。その結果、他方のスパイラルインダクタは、２つのスパイラルインダクタの形状が一致しないときと比べ、大きな誘導起電力を発生させる。
【００２２】
また、頭部１１１の側面からはリード線１１３、１１４が出ている。また、座金部１２１の側面からはリード線１２３、１２４が出ている。これら４本のリード線１１３、１１４、１２３、１２４は回転検出装置２００とスパイラルインダクタ１１２、１２２とをそれぞれ接続する。図２に示すように、リード線１１３、１１４の一端は、頭部１１１の内部を通りスパイラルインダクタ１１２の両端にそれぞれ接続されている。また、リード線１２３、１２４の一端は、座金部１２１の内部を通ってスパイラルインダクタ１２２の両端の両端に接続されている。
【００２３】
回転検出装置２００は、スパイラルインダクタ１１２、１２２が対向し、一方のスパイラルインダクタが回転したときの相互インダクタンスの変化を利用して、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度を検出する装置である。回転検出装置２００は、図１に示すように、接続部２１０と、電流印加部２２０と、電圧計測部２３０と、制御部２４０と、操作部２５０と、表示部２６０とで構成される。
【００２４】
接続部２１０は、リード線１１３、１１４、１２３、１２４の他端が接続される４つの端子２１１〜２１４を有する。スパイラルインダクタ１１２、１２２と回転検出装置２００とは、４本のリード線１１３、１１４、１２３、１２４を介して接続される。
【００２５】
電流印加部２２０は、一例として図４の電圧印加部に示す回路を内部に有する。リード線１１３、１１４が端子２１１、２１２に接続されることで、スパイラルインダクタ１１２と共振回路を構成する。電流印加部２２０は制御部２４０から電圧印加命令を受信すると、スパイラルインダクタ１１２に所定の交流電流を流す。なお、図４の回路において、Ｌ１およびＬ２はそれぞれスパイラルインダクタ１１２、１２２のインダクタンス、ｒ１およびｒ２はスパイラルインダクタ１１２、１２２の内部抵抗、Ｒ１およびＲ２は任意の抵抗値を有する抵抗、Ｃ１およびＣ２は任意の容量を有するコンデンサである。また、Ｒ１＝Ｒ２、Ｃ１＝Ｃ２、Ｌ１＝Ｌ２、ｒ１＝ｒ２である。
【００２６】
電圧計測部２３０は、一例として図４の電圧計測部に示す回路を内部に有している。リード線１２３、１２４が端子２１３、２１４に接続され、接続部２１０を通り電圧計測部２３０と接続されることで、スパイラルインダクタ１２２と共振回路を構成する。電圧計測部２３０は制御部２４０から電圧計測命令を受信すると、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。具体的には、電圧計測部２３０の等価回路がC2とR2の並列回路であり、これらは電圧計となっている。ゆえに、図４を用いたシステムにおいては、電圧計の内部抵抗を利用した共振特性を利用している。よって、Ａ−Ｂ間の電圧ｖ２を計測することにより、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。電圧を計測すると、電圧計測部２３０は計測した電圧値を制御部２４０に送信する。なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２の接続先は上記と逆であってもよい。すなわち、リード線１２３、１２４を端子２１１、２１２に接続し、リード線１１３、１１４を端子２１３、２１４に接続することで、スパイラルインダクタ１１２を電圧計測部２３０に接続し、スパイラルインダクタ１２２を電流印加部２２０に接続してもよい。
【００２７】
制御部２４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ等から構成され、メモリに格納されている制御プログラムに従って動作し、後述の「回転角度検出処理」を含む種々の動作を実行する。
【００２８】
なお、制御部２４０内部のメモリには、一例として図５に示す「電圧測定リスト」が格納されている。電圧測定リストは、スパイラルインダクタ１１２に所定の交流電流を流したときに、スパイラルインダクタ１２２に発生する起電力（誘導起電力や速度起電力等の電磁誘導による起電力）の値（以下、「電圧値」という）を予め測定し、記録したものである。電圧測定リストは、後述の「回転角度検出処理」にて使用される。なお、電圧測定リストに記録されている電圧値は、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある角度を０°として、スパイラルインダクタ１１２を５°毎に時計回りに回転させて計測したものである。なお、ボルト１１０は、回転して緩んでいくにしたがって頭部１１１と部材（座金部１２１）との距離が離れていくため、０°のときより３６０°の時のほうが電圧値は小さくなる。これは、２つのスパイラルインダクタ１１２、１２２の形成面が離れていくことによる相互インダクタンスの変化によるものである。
【００２９】
操作部２５０は、ユーザが回転検出装置２００を操作するためのユーザインターフェースである。操作部２５０は回転角度検出処理を開始するための「測定開始ボタン」を備える。ユーザにより測定開始ボタンが押下されると、操作部２５０は制御部２４０に測定開始信号を送信する。
【００３０】
表示部２６０は、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、制御部２４０からの命令に応じて、制御部２４０で検出されたボルト１１０の回転角度を表示出力する。
【００３１】
次に、このような構成を有する回転検出システム１の動作について説明する。ユーザが操作部２５０の測定開始ボタンを押下すると、操作部２５０は測定開始信号を制御部２４０に送信する。制御部２４０は操作部２５０から測定開始信号を受信すると、図６に示す「回転角度検出処理」を開始する。以下、図６のフローチャートを参照して「回転角度検出処理」について説明する。
【００３２】
制御部２４０は、操作部２５０から信号を受信すると、電流印加部２２０に電流印加命令を送信する（ステップＳ０１）。電流印加部２２０は、電流印加命令を受信すると内部の回路に所定の交流電圧を印加する。
【００３３】
電流印加部２２０が内部の回路に交流電圧を加えると、リード線１１３、１１４を通じてスパイラルインダクタ１１２に電流が流れる。スパイラルインダクタ１１２に電流が流れると、スパイラルインダクタ１１２の周囲には磁束が発生する。スパイラルインダクタ１１２に流れる電流は交流電流であるため、スパイラルインダクタ１１２が発生させる磁束は常に変化したものになる。そのため、スパイラルインダクタ１１２に対向して配置されたスパイラルインダクタ１２２は、この磁束の変化によって内部に誘導起電力を発生させる。
【００３４】
制御部２４０は、電圧計測部２３０に対して、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧の計測を命令する（ステップＳ０２）。スパイラルインダクタ１２２は電圧計測部２３０内部の回路に接続されており、電圧計測部２３０は図４に示すＡ−Ｂ間の電圧ｖ２を計測することで、スパイラルインダクタ１２２に発生した電圧を計測する。なお、電圧ｖ２は所定周期で振幅する交流電圧となっている。そこで、電圧計測部２３０は電圧ｖ２の振幅を電圧値として計測する。電圧の計測後、電圧計測部２３０は計測した電圧値を制御部２４０に送信する。
【００３５】
制御部２４０は、電圧計測部２３０から電圧値を受信すると、その電圧値と電圧測定リストに記録されている電圧値とを比較して、ボルト１１０の回転角度を検出する（ステップＳ０３）。具体的には、計測された電圧値に一番近い電圧値を電圧測定リストから特定し、その特定した電圧値と関連付けられる角度をボルト１１０の回転角度として検出する。例えば、測定された電圧値が２．５１Ｖであり、最初にボルトを設置した角度が５°であるならば、図５に示した電圧測定リストの中で２．５１Ｖに一番近い電圧値は２．５Ｖ（１０°）であるので、制御部２４０は「１０°」をボルト１１０の回転角度として検出する。
【００３６】
制御部２４０は、特定したボルト１１０の回転角度の情報を表示部２６０に送信する（ステップＳ０４）。表示部２６０は、制御部２４０から回転角度の情報を受信すると、受信した回転角度の情報をモニタ等の表示装置に表示する。ユーザは表示部２６０に表示された回転角度と、ボルト１１０締結時に上記と同様の方法で測定しておいた回転角度とを比較することで、締結具１００の緩みを判断することができる。ボルト１１０の回転角度の表示が完了したら、制御部２４０は回転角度検出処理を終了する。
【００３７】
本実施形態によれば、スパイラルインダクタを２枚重ねて回転させたときの相互インダクタンスの変化を利用して、ワッシャ１２０に対するボルト１１０の回転角度を検出することができる。
【００３８】
また、本実施形態の回転検出システム１で使用するスパイラルインダクタは導体を渦巻状にしただけの簡易な構成であるので、これを多くの検出対象に形成したとしても膨大な費用がかかることはない。したがって、本実施形態の回転検出システム１を使用すれば、安価に検出対象の回転角度を検出できる。
【００３９】
また、ボルト１１０およびワッシャ１２０に形成された２つのスパイラルインダクタは
同一形状の渦巻導体をそれぞれ反対巻きにした形状となっている。そのため、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度では、２つの渦巻導体を形成する導線は同一方向を向いて上下に近接した状態となっているので、一方のスパイラルインダクタに電流を流して磁束を変化させたときに、他方のスパイラルインダクタは効率よく電圧を発生させることができる。一方、スパイラルインダクタが鏡像関係にない回転角度では、２つの渦巻導体を形成する導線は異なった方向を向いた状態もしくは離れた状態となっているので、他方のスパイラルインダクタは効率よく電圧を発生させることができない。そのため、２つのスパイラルインダクタが鏡像関係にある回転角度と鏡像関係にない回転角度とでは、他方のスパイラルインダクタに発生する電圧の差は大きなものになり、その結果、回転検出装置２００は、形状が一致しないスパイラルインダクタを使用したときと比べ、精度の高い回転角度検出が可能になる。
【００４０】
また、ボルト１１０は、回転して緩んでいくにしたがって頭部１１１と部材（座金部１２１）との距離が離れていくため、頭部１１１および座金部１２１にスパイラルインダクタを形成することにより、回転検出装置２００は、スパイラルインダクタの回転による相互インダクタンスの変化に加え、スパイラルインダクタが離れていくことによる相互インダクタンスの変化も利用してボルト１１０回転角度を検出することが可能になる（例えば、ボルト１１０を一回転させても、電圧値は、２つのスパイラルインダクタの形成面が離れたことにより元の値に戻らないので、回転検出装置２００は３６０°以上の回転角度の検出が可能になる）。
【００４１】
なお、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、図７（ａ）に示すように、略円形の渦巻導体を有していてもよい。また、渦の外側にいくほど導線の間隔が狭くなる形状（例えば方物螺旋）の渦巻導体を有していてもよいし、渦の中央にいくほど導線の間隔が狭くなる形状（例えば対数螺旋）の渦巻導体を有していてもよく、曲率がカオティックに変動するような非線形性の比較的高い形状の渦巻導体を有してもよい。異なった間隔の渦巻きのスパイラルインダクタを使用すると、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって２つの導線の距離は大きくなるため、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際に、他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差が大きくなる。その結果、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。
【００４２】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、図８に示すように、略円形の歪んだ形状の渦巻導体を有していてもよいし、図９に示すように、略楕円形状の渦巻導体を有していてもよい。スパイラルインダクタが歪んだ形状や略楕円形状であると、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって、２つのスパイラルインダクタの形状の違いが大きくなるため、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際に、他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差はさらに大きくなる。その結果、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。
【００４３】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２は、例えば図８や図９に示すように、導体上の各点において曲率が不規則に変化する渦巻導体を有していてもよい（図８や図９の渦巻きは、曲率が不規則に変化するために、導体の一部が円や楕円からはみ出す形で歪んだ形状となっている）。この場合、渦巻胴体はより円に近い（略円形）であるほうが望ましい。スパイラルインダクタの曲率を不規則に変化させることによって、一方のスパイラルインダクタが回転するにしたがって、２つのスパイラルインダクタを形成する導線の距離や方向の違いが大きくなるため、上述と同様に、一方のスパイラルインダクタを３６０°回転させた際の他方のスパイラルインダクタが発生させる電圧の最大値と最小値の差が大きくなり、回転検出装置２００による回転角度の検出精度はさらに高まる。なお、図８や図９に示した渦巻きの形成方法については後述の実施例で述べる。
【００４４】
また、スパイラルインダクタ１１２、１２２を形成（設置）する方法は、例えば、渦巻導体が形成された基板やシート等をボルト１１０やワッシャ１２０等に接着剤等で固定する方法であってもよい。基板やシート等にスパイラルインダクタを形成するのは、ボルト１１０やワッシャ１２０等に直接スパイラルインダクタを形成するのと比べて容易であるため、ユーザはさらに安価に回転角度を検出することが可能になる。また、基板やシート等は、ボルトやワッシャ以外にもさまざま物体に設置可能であるため、メーカー等によりあらかじめ検出対象にスパイラルインダクタが形成されていなくても、ユーザは所望の物体にスパイラルインダクタを設置して回転角度の検出をすることが可能になる。
【００４５】
スパイラルインダクタを形成する場所は必ずしもボルト１１０の頭部１１１や座金部１２１の表面である必要はない。例えば、頭部１１１や座金部１２１の内部に形成してもよいし、ねじ部１１５を貫通させるために部材等に形成された穴の周囲、もしくは、ねじ部１１５に螺合させるためのナットにスパイラルインダクタを形成してもよい。
【００４６】
回転角度を検出する対象はボルトに限られない。小ねじ、止めねじ、木ねじ等のねじにスパイラルインダクタを形成して回転角度を検出してもよい。ボルトの場合と同様に、ねじの頭部および部材やワッシャ等にそれぞれスパイラルインダクタを形成すれば、２つのスパイラルインダクタの形成面が離れていくことによる相互インダクタンスの変化を利用して、３６０度以上の回転角度の検出が可能になる。
【００４７】
また、回転検出システム１は、モーターの回転軸の回転角度を検出するシステムであってもよい。例えば、図１０に示すように、モーター３００の回転軸３１０に円盤状の物体（円盤部３２０）を固定し、そして、モーター本体３５０と円盤部３２０とに、図３と同様に、スパイラルインダクタ３３０、３４０を形成することで、モーター本体部３３０に対する回転軸３１０の回転角度を検出する。これにより、レゾルバ等の装置を使用する場合と比べて安価に回転角度の検出が可能になる。なお、回転検出装置２００はモーター本体部３３０の中に組み込まれていてもよい。
【００４８】
また、回転検出システム１は回転体（モータの回転軸やねじ等）の回転数を検出するシステムであってもよい。例えば、回転検出装置１００は、回転体の回転角度が０°の時と１８０°の時に計測される電圧値を、図５の電圧測定リストと同様に、制御部２４０内部のメモリにあらかじめ記憶しておいて、制御部２４０は、０°の時と１８０°の時の電圧値が電圧計測部２３０で１回ずつ計測されると、回転体が１回転したと判別して、制御部２４０内部のメモリに保存してある変数を１カウントアップする。なお、電圧値は、ボルトの例とは違い、回転体が１回転するごとに同じ値が計測されるものとする（すなわち、回転によって２つのスパイラルインダクタの形成面が離れていかないものとする）。制御部２４０は、所定時間内に変数がいくらカウントアップしたかを検知することによって、所定時間内における回転体の回転数を検出する。これにより、回転検出装置２００は回転体の回転数の検出が可能になる。また、回転角度の検出の場合と同様に、同一形状の２つのスパイラルインダクタ、楕円形状のスパイラルインダクタ、および、曲率が不規則に異なるスパイラルインダクタ等を使用することによって、回転検出装置２００は精度の高い回転数の検出が可能になる。なおこの場合、回転する円盤部３２０側のスパイラルインダクタ３３０の２つの端子と制御部２１０（図１）との間のリード線（図１におけるリード線１１３，１１４に対応）部分に、摺動接点を設け、これを介してスパイラルインダクタ３３０側に発生する起電力信号を制御部２１０に送信する構造とされる。
【００４９】
なお、本実施の形態ではスパイラルインダクタに発生する起電力を測定する方法を用いて相互インダクタンスの変化を検出したが、相互インダクタンスの変化の検出は起電力の測定による方法に限られない。例えば、スパイラルインダクタを接続した状態の回路（例えば図４等）のインピーダンスを計測したり、また、交流電圧ｖ１の周波数を変化させていくことによって回路の共振周波数を特定したりすることによっても相互インダクタンスの変化を検出することが可能である。もちろん相互インダクタンスを直接測定することによって相互インダクタンスの変化を検出してもよいし、電圧伝送利得の変化を利用して相互インダクタンスの変化を検出してもよい。
【実施例】
【００５０】
本実施例では、スパイラルインダクタを形成した２枚のプリント基板を使用し、２枚のプリント基板を対向配置して一方のプリント基板を回転させてその回転角度の検出を行った。最初に本実施例で使用したスパイラルインダクタについて説明する。本実施例では以下の３種類のスパイラルインダクタをプリント基板に形成して用いた。
【００５１】
１種類目のスパイラルインダクタは、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。これは、図７（ａ）に示すように、半径が徐々に大きくなる半円を内側から外側に向けて繋げたスパイラルインダクタである。
【００５２】
２種類目のスパイラルインダクタは、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｑｕａｓｉ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。これは、カオス発振する回路（カオス回路）を用い、カオス発振しないパラメータに設定して得られた過渡状態におけるアトラクタを、そのまま導体の形状で現したスパイラルインダクタであって、図８に示すように、導体の一部が円からはみ出す形で歪んだ形状のスパイラルインダクタである。
【００５３】
３種類目はＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｈａｏｓ Ｓｐｉｒａｌ Ｉｎｄｕｃｔｏｒ（ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）である。ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒと同じカオス回路を利用し、カオス発振するパラメータに設定して得られたカオスアトラクタを、そのまま導体の形状で現したスパイラルインダクタであって、図９に示すように、略楕円形状のスパイラルインダクタである。
【００５４】
以上のスパイラルインダクタは、左右非対称である。本実施例においては、これらのスパイラルインダクタを重ね合わせ、回転させる方式により回転角度を検出する。そのため、導体同士の距離が近いほど相互インダクタンスが大きくなり、回転角度の検出効率も高くなると考えられ、導体面同士を薄い絶縁体を挟み重ねあわせる必要がある。そこで、左右非対称であることを考慮し、サイズおよび各パラメータを同じにした右巻きと左巻きの２つのスパイラルインダクタを、各種類ごとに作成した。以下、本実施例で使用した３種類のスパイラルインダクタのパラメータを示す。
【００５５】
（ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）
最初にＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータを示す。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータ値（図７（ａ）および図７（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下のとおりである。
【００５６】
Ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉａｍｅｔｅｒ：Ｄｍａｘ＝４０ ｍｍ、
Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｗｉｄｔｈ：Ｗｍ＝０．１ ｍｍ、
Ｓｐａｃｉｎｇ：ＷＳ＝０．１ ｍｍ、
Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｈａｌｆ−ｔｕｒｎ：４１ ｈａｌｆ−ｔｕｒｎ、
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ：Ｄｍ＝３５ ｍｍ、
Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ：ｄｓ=１．５８ ｍｍ、
Ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ：Ｂａｋｅｌｉｔｅ.
【００５７】
交流電圧の周波数を１６ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１７．２４ μＨ
・左巻きのＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１７．０７ μＨ
【００５８】
（ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）
次にＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのパラメータを示す。本実施例では、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを生成するためのカオス回路に、図１１（ａ）に示すＣｈｕａ回路を使用した。式１〜式３に、本実施例で使用するＣｈｕａ回路の回路方程式を示す。
【数１】
【数２】
【数３】
【００５９】
ただし、ｖｃ１、ｖｃ２、及びｉＬはＣ１両端の電圧、Ｃ２両端の電圧、及びＬの電流を表す。ｇ（ｖｃ１）はＣｈｕａ’ｓ ｄｉｏｄｅの特性であり、式４のように表せ、図１１（ｂ）に示すような特性となる。
【数４】
【００６０】
これらの微分方程式を４次のルンゲ・クッタ法を用いてシミュレートし、スパイラルインダクタのためのアトラクタを作成する。なお、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを作成するために使用したカオスアトラクタの各パラメータ値（図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下の通りである。
【００６１】
Ｃ１＝１．０／９．０ Ｆ
Ｃ２＝０．５ Ｆ
Ｌ＝１．０／７．０ Ｈ
Ｇ＝１／Ｒ＝０．７ Ｓ
ｍ０＝−０．５ Ｓ
ｍ１＝−１．０ Ｓ
ｂｐ＝１．２ Ｖ
【００６２】
なお、このパラメータではカオスアトラクタは見られないが、定常解に至る過程で歪んだ形状がみられる。図８に本実施例で使用する右巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを示す。
【００６３】
本方式は、２枚のスパイルインダクタを重ねあわせ、回転させて回転角度を検出するため、円の方が磁場を扱う際、適していると考えられる。そのため、図１２に示すアトラクタの座標（ｘｋ，ｙｋ）を、スパイラルインダクタ用の座標（Ｘｋ，Ｙｋ）に変換する際、座標（Ｘｋ，Ｙｋ）のＸ軸上での存在領域の大きさとＹ軸上での存在領域の大きさが概ね等しくなるようにｘｋ、ｙｋに任意の値を掛ける。これらを式５に示す。ただし、“ｋ”は０から、アトラクタの始点から終点までのすべての座標の合計数までが入る。
【数５】
【００６４】
交流電圧の周波数を３９ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１３．３４μＨ
・左巻きのＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：１３．７４μＨ
【００６５】
(ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ)
ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒに用いるカオスアトラクタにも、前述のＣｈｕａ回路を利用する。ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを作成するために使用したカオスアトラクタの各パラメータ値（図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した各パラメータの値）は以下の通りである。
【００６６】
Ｃ１＝１．０／９．０ Ｆ
Ｃ２＝１．０ Ｆ
Ｌ＝１．０／７．０ Ｈ
Ｇ＝０．６５ Ｓ
ｍ０＝−０．５ Ｓ
ｍ１＝−０．８ Ｓ
ｂｐ＝１．０ Ｖ
【００６７】
カオスアトラクタはしばしば、Ｘ−Ｙ平面に写像した時、線同士が交差する。もし、インダクタンスをできる限り大きくしなければ、非常に高い周波数を使う必要があり、大きなコストがかかる。すなわち、スパイラルインダクタを構築する上で線が交差しないことが望ましい。そこで、Ｘ−Ｙ平面に写像した際、線同士が交差しない範囲でカオスアトラクタを利用する必要がある。ここで、本実施例で適用するカオスアトラクタを図１３に示す。また、ｘ軸とｙ軸の倍率を変え、できる限り円に近い状態にした、右巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを図９に示す。
【００６８】
交流電圧の周波数を６０ＭＨｚとして、右巻きと左巻きそれぞれのインダクタンスを測定した。測定結果は以下のとおりである。
・右巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：４．１２ μＨ
・左巻きのＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ：４．３２ μＨ
【００６９】
（回転検出システム）
次に本実施例で使用する回転検出システムについて説明する。本実施例における回転検出システムは、重ね合わせたスパイラルインダクタ間の相互インダクタを利用して、回転させた時のＧａｉｎの変動で回転体の角度を検出するシステムである。計測する際の図を、図１４に示す。重ね合わせた２枚のスパイラルインダクタの上側を１次側、下側を２次側として、スパイラルインダクタ間の相互インダクタンスの変動により、Ｇａｉｎを変化させる。図１４に示すように、完全に重なった状態を０°とする。実際には、２次側のスパイラルインダクタを固定し、１次側のスパイラルインダクタを回転させて、その際の１次側（入力とする）と２次側（出力とする）の電圧を測定し、Ｇａｉｎを導出する。システムの回路モデルを、図１５に示す。２つのインダクタＬ１、Ｌ２と相互インダクタンス、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４、そして２つのキャパシタＣ１、Ｃ２を用いて回路を構成する(Ｃ１=Ｃ２＝０．２７ｐＦ、Ｒ３＝Ｒ４＝５０ｋΩであり、Ｒ１とＲ２はスパイラルインダクタの抵抗値である)。
【００７０】
（システムの周波数特性）
回転検出システムにおいては、わずかでも１次側が回転し、０°からずれが生じたとき、Ｇａｉｎが大きく変動することが最も望ましい。よって、入力する信号の周波数は、電圧の伝送効率の変化が激しいと考えられる共振周波数より少し低い周波数か、少し高い周波数を用いるべきであると考えられる。そこで、２枚のスパイラルインダクタの中心、巻き方向共に完全に重ね合わさっている状態である０°において、システムの周波数特性を調べ、それよりも少し低い周波数もしくは少し高い周波数を入力電圧の周波数として決定する。
【００７１】
最初にＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１６のようになる。ピーク値が約１７．５ＭＨｚと約３７ＭＨｚの２つ出ることがわかる。本実施例では、入力電圧の周波数に変動が大きくでると思われる１６ＭＨｚを使用する。
【００７２】
次にＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１７のようになる。共振周波数が３９ＭＨｚ付近にみられるので、本実施例では、入力電圧の周波数に３４．５ＭＨｚを使用する。
【００７３】
最後にＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用する場合の周波数を決定する。ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用した場合のシステムの周波数特性は図１８のようになる。共振周波数が５７．８ＭＨｚ付近にみられ、特に変動が大きいとみられる、５７．８ＭＨｚ±１０ＭＨｚの間を利用することが望ましいと考えられるので、本実施例では、入力電圧の周波数に５６ＭＨｚと６７ＭＨｚを使用する。また、周波数特性において、Ｇａｉｎの変動が少ない時の、カオスの効果を観察するために、１ＭＨｚにおけるＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒの回転時のＧａｉｎの変動も調べる。
【００７４】
実測は、以下のように行う。重なり合う二枚のＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒのうち、１次側のＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを０°から３６０°まで回転させ計測する。その際、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔを５°毎に計測し、入出力に対するＧａｉｎ（＝２０ｌｏｇ１０（Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ））を導出する。ただし、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用い、周波数に５６ＭＨｚと、６７ＭＨｚを設定した際には、入出力のＧａｉｎの変動が大きく、回転角度に対して鋭敏であると考えられるため、１°毎に計測を行う。各角度におけるＧａｉｎをｇ（θ）とし、計測する最小分析角度をφ［ｄｅｇｒｅｅ］として、分割数をＮとする。以下の計算により求めた値を平均変動量ａｖとして各方式による評価を行う。
【数６】
【数７】
【数８】
【００７５】
ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を１６ＭＨｚにした際の結果を、図１９に示す。一部で変動が大きく起っていることが解る。平均変動量は、３．６１ｄＢである。
【００７６】
ＰＱＣＳ-Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を３４．５ＭＨｚにした際の結果を、図２０に示す。ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用したときより変動が激しく起こっているので、角度検出はＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを用いた時より容易である。平均変動量は２．９６ｄＢである。
【００７７】
ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を１ＭＨｚにした際の結果を、図２１に示す。また、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用して入力電圧の周波数を５６ＭＨｚと６７ＭＨｚにした際の結果を図２２に示す。１ＭＨｚの時であっても、ＰＱＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒ や、ＰＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを使用したときより変動が大きく、平均変動量は、１．５６ｄＢである。さらに、５６ＭＨｚの際には、明らかな変動がみられ、１０．８1ｄＢの変動がみられる。また、６７ＭＨｚでは激しい変動がみられ、平均変動量は２４．５ｄＢである。
【００７８】
上記のようにして１対のＩｎｄｕｃｔｏｒにおける０°から３６０°までのＧａｉｎを例えば１°間隔で計測して記録しておき、この１対のＩｎｄｕｃｔｏｒをボルト及びワッシャに固定して出力信号を計測し、得られたＧａｉｎを記録しておいたＧａｉｎと比較することにより、回転角度が検出される。
【００７９】
本実施例では、回転角度によるＧａｉｎの変動があることを明らかにし、Ｇａｉｎの観測により回転角度が検出できることを示した。特に、ＰＣＳ−Ｉｎｄｕｃｔｏｒを利用した回転検出システムにおいて、共振周波数の近くの周波数を用いた場合、他のスパイラルインダクタを用いた場合より、大きな変動を得られることを明らかにし、非線形性の高い形状をしたスパイラルインダクタを用いることが回転角度の検出に有効であることを示した。
【符号の説明】
【００８０】
１ 回転検出システム
１００ 締結具
１１０ ボルト
１１１ 頭部
１１２ スパイラルインダクタ
１１３〜１１４ リード線
１１５ ねじ部
１２０ ワッシャ
１２１ 座金部
１２２ スパイラルインダクタ
１２３〜１２４ リード線
２００ 回転検出装置
２１０ 接続部
２１１〜２１４ 端子
２２０ 電流印加部
２３０ 電圧計測部
２４０ 制御部
２５０ 操作部
２６０ 表示部
３００ モーター
３１０ 回転軸
３２０ 円盤部
３３０〜３４０ スパイラルインダクタ
３５０ モーター本体部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のスパイラルインダクタが形成或いは設置された基体と、
第２のスパイラルインダクタが形成或いは設置され、前記基体に対して所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
前記第２のスパイラルインダクタが回転することによる前記第１のスパイラルインダクタと前記第２のスパイラルインダクタとの間の相互インダクタンスの変化を基に、前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する回転検出手段と、を備え、
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、前記回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する、
ことを特徴とする回転検出システム。
【請求項２】
前記回転検出手段は一方のスパイラルインダクタに流れる電流によって、他方のスパイラルインダクタに発生する起電力を測定し、その測定した起電力を基に前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転検出システム。
【請求項３】
前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体は、前記第２のスパイラルインダクタと同一形状の前記渦巻導体を反対巻きにした形状をしており、
前記基体と前記回転体は、前記第１のスパイラルインダクタの形成面と前記第２のスパイラルインダクタの形成面とが対向するように配置され、
前記回転体を回転させたときに、ある回転角度において、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状と前記第２のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状とが向かい合わせに合致するように配置される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転検出システム。
【請求項４】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは渦の中央もしくは渦の外側にいくに従い導線の間隔が狭くなる渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項５】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは略楕円形状の前記渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項６】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは曲率が不規則に変化する前記渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項７】
前記回転体は第１の物体を第２の物体に固定するためのねじであって、ねじ山が形成されたねじ部と前記ねじ部の一端に形成された頭部とを有し、
前記ねじ部は前記第１の物体を貫通し、前記第２の物体に形成されたねじ穴に螺合することによって前記第１の物体を前記第２の物体に固定し、
前記基体は前記第１の物体、前記第２の物体、もしくは、前記第１の物体と前記頭部との間に設置されるワッシャであり、
前記第２のスパイラルインダクタは前記頭部に形成或いは設置される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項１】
第１のスパイラルインダクタが形成或いは設置された基体と、
第２のスパイラルインダクタが形成或いは設置され、前記基体に対して所定の回転軸を中心に回転する回転体と、
前記第２のスパイラルインダクタが回転することによる前記第１のスパイラルインダクタと前記第２のスパイラルインダクタとの間の相互インダクタンスの変化を基に、前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する回転検出手段と、を備え、
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは、前記回転軸を周回するように形成された渦巻導体を有する、
ことを特徴とする回転検出システム。
【請求項２】
前記回転検出手段は一方のスパイラルインダクタに流れる電流によって、他方のスパイラルインダクタに発生する起電力を測定し、その測定した起電力を基に前記回転体の前記基体に対する回転角度または回転数を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転検出システム。
【請求項３】
前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体は、前記第２のスパイラルインダクタと同一形状の前記渦巻導体を反対巻きにした形状をしており、
前記基体と前記回転体は、前記第１のスパイラルインダクタの形成面と前記第２のスパイラルインダクタの形成面とが対向するように配置され、
前記回転体を回転させたときに、ある回転角度において、前記第１のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状と前記第２のスパイラルインダクタの前記渦巻導体の形状とが向かい合わせに合致するように配置される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転検出システム。
【請求項４】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは渦の中央もしくは渦の外側にいくに従い導線の間隔が狭くなる渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項５】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは略楕円形状の前記渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項６】
前記第１のスパイラルインダクタおよび前記第２のスパイラルインダクタは曲率が不規則に変化する前記渦巻導体を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【請求項７】
前記回転体は第１の物体を第２の物体に固定するためのねじであって、ねじ山が形成されたねじ部と前記ねじ部の一端に形成された頭部とを有し、
前記ねじ部は前記第１の物体を貫通し、前記第２の物体に形成されたねじ穴に螺合することによって前記第１の物体を前記第２の物体に固定し、
前記基体は前記第１の物体、前記第２の物体、もしくは、前記第１の物体と前記頭部との間に設置されるワッシャであり、
前記第２のスパイラルインダクタは前記頭部に形成或いは設置される、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−５２８５４（Ｐ２０１２−５２８５４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４１４４（Ｐ２０１０−１９４１４４）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人 電子情報通信学会、 電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１１０ Ｎｏ．１２２、 平成２２年７月５日
【出願人】（５９５１１５５９２）学校法人鶴学園 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 社団法人 電子情報通信学会、 電子情報通信学会技術研究報告 信学技報 Ｖｏｌ．１１０ Ｎｏ．１２２、 平成２２年７月５日
【出願人】（５９５１１５５９２）学校法人鶴学園 (39)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]