速度检测装置和速度检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供速度检测装置和速度检测方法。速度检测装置(1)具备：磁通产生部(2)，其以从相对移动体(7)的一个主面分离的方式配置，使通过相对移动体的一个主面的磁通以规定的频率变化；应力检测部(3)，其检测应力，输出与应力相应的电信号；应力传递构件(4)，其将根据因涡电流产生的磁通而在磁通产生部产生的洛伦兹力传递到应力检测部，所述涡电流是根据相对移动体的移动速度或旋转速度在相对移动体上产生的；特定频带提取部(5)，其提取电信号中包含的与洛伦兹力有关的频率成分；以及速度估计部(6)，其基于由特定频带提取部提取出的频率成分来估计相对移动体的移动速度或旋转速度。

Speed detection device and method

The invention provides a speed detection device and a speed detection method. The speed detecting device (1) is provided with: a flux generating part (2), which is configured in a way of separating from a main surface of the relative moving body (7), so that the flux passing through a main surface of the relative moving body changes at a specified frequency; a stress detecting part (3), which detects the stress and outputs an electrical signal corresponding to the stress; a stress transmitting member (4), which will generate the flux according to the flux generated by the eddy current The Lorentz force generated by the part is transmitted to the stress detection part, and the eddy current is generated on the relative moving body according to the moving speed or rotation speed of the relative moving body; the specific frequency band extraction part (5) extracts the frequency component related to the Lorentz force contained in the electric signal; and the speed estimation part (6) estimates the relative based on the frequency component extracted by the specific frequency band extraction part The speed of movement or rotation of a moving body.

【技术实现步骤摘要】
速度检测装置和速度检测方法
本专利技术的实施方式涉及一种以非接触方式检测移动体的速度的速度检测装置和速度检测方法。
技术介绍
已知一种以非接触方式检测车辆的行驶速度的车速传感器(参照专利文献1)。在专利文献1中，利用对设置于车辆的在行驶方向上移位的磁体与轨道之间作用的电磁力来探测车速的绝对速度。更具体地说，检测行驶方向上的电磁力和垂直方向上的电磁力，使将检测出的电磁力转换为行驶速度的运算式表格化来检测行驶速度。车辆在行驶中不断振动，所检测的电磁力包含因车辆的振动产生的噪声成分。在专利文献1中没有公开减轻车辆的振动等噪声的影响的方法，因此，在专利文献1的方法中可能无法高精度检测车辆的行驶速度。
技术实现思路
根据本实施方式，提供一种速度检测装置，其具备：磁通产生部，其以从相对移动体的一个主面分离的方式配置，使通过所述相对移动体的所述一个主面的磁通以规定的频率变化；应力检测部，其检测应力，输出与所述应力相应的电信号；应力传递构件，其将根据因涡电流产生磁通而在所述磁通产生部产生的洛伦兹力传递到所述应力检测部，该涡电流是根据所述相对移动体的移动速度或旋转速度而在所述相对移动体上产生的；特定频带提取部，其提取所述电信号中包含的与所述洛伦兹力有关的频率成分；以及速度估计部，其基于由所述特定频带提取部提取出的频率成分来估计所述相对移动体的移动速度或旋转速度。附图说明图1是示出本专利技术的第一实施方式的速度检测装置的概要结构的图。图2是说明在磁通产生部产生的洛伦兹力的图。图3的(a)是示出磁通产生部的励磁线圈中流动的电流的波形的图，(b)是表示在磁通产生部生成的洛伦兹力的波形图。图4是第一变形例的速度检测装置的块图。图5A是示出在磁轭上卷绕励磁线圈所得到的磁通产生部的一例的图。图5B是示出在磁轭上卷绕励磁线圈所得到的磁通产生部的其它例的图。图5C是示出在磁轭上卷绕励磁线圈所得到的磁通产生部的其它例的图。图6是示出本专利技术的第二实施方式的速度检测装置的概要结构的图。图7A是示出本专利技术的第三实施方式的速度检测装置的概要结构的图。图7B是示出图7A的第一变形例的概要结构的图。具体实施方式下面，参照附图来说明本公开的第一实施方式。此外，此外，在本案说明书中附加的附图中，为了便于图示和理解，将比例尺和纵横的尺寸比等相对于实物的比例尺和纵横的尺寸比等适当地进行了变更和放大。并且，关于本说明书中使用的用于指定形状、几何条件以及它们的程度的用语例如“平行”、“正交”、“相同”等用语和长度、角度的值等，不拘束于严格的意义，解释为包含能够期待获得同样功能的程度的范围。(第一实施方式)图1是示出本专利技术的第一实施方式的速度检测装置1的概要结构的图。图1的速度检测装置1具备磁通产生部2、应力检测部3、应力传递构件4、特定频带提取部5以及速度估计部6。磁通产生部2以从相对移动体7的一个主面7a分离的方式配置，使通过相对移动体7的一个主面7a的磁通以规定的频率变化。该规定的频率例如被设定为与根据相对移动体7的加减速作用于应力检测部3的惯性力有关的频带不同的频率。或者，规定的频率也可以被设定为由应力检测部3根据相对移动体7的加减速检测出的干扰噪声的频带不同的频率。磁通产生部2具有使通过相对移动体7的一个主面7a的磁通以规定的频率变化的励磁线圈8。在励磁线圈8的两端例如连接有交流电源9，使励磁线圈8中流动的电流以规定的频率切换。此外，也可以是，代替交流电源9，例如使用直流电源和开关将电容器与励磁线圈8串联连接来构成共振电路。励磁线圈8沿规定的磁性构件10的表面卷绕。当向励磁线圈8流通交流电流并且使相对移动体7移动或旋转时，磁性构件10产生与相对移动体7的移动方向或旋转方相应的方向的洛伦兹力。应力检测部3检测应力，输出与应力相应的电信号。应力检测部3例如是力传感器、应变传感器、压电传感器、气压传感器等。应力传递构件4将根据因涡电流产生的磁通而在在磁通产生部2产生的洛伦兹力传递到应力检测部3，该涡电流是根据相对移动体7的移动速度或旋转速度在相对移动体7上产生的。应力传递构件4例如是刚体。刚体的具体材料无限制，但优选具有能够将在磁通产生部2产生的洛伦兹力无损失地传递到应力检测部3的刚性的材料。更具体地说，优选刚体为金属材料、树脂材料等难以变形的材料。另外，应力传递构件4也可以是通过与应力相应的压缩力来压缩空气的活塞等气压传递构件。特定频带提取部5提取电信号中包含的与洛伦兹力有关的频率成分。特定频带提取部5例如具有带通滤波器11。带通滤波器11具有主要使与洛伦兹力有关的频率成分通过的频率特性。速度估计部6基于由特定频带提取部5提取出的频率成分来估计相对移动体7的移动速度或旋转速度。相对移动体7是能够在其中一个主面7a上产生涡电流的导体。相对移动体7以与磁通产生部2的一端部隔开规定的间隙的方式配置。下面，首先说明在磁通产生部2使磁通以规定的频率变化的状态下、相对移动体7向规定的方向移动时在磁通产生部2产生洛伦兹力的原理。根据相对移动体7的移动速度在相对移动体7的一个主面7a上产生涡电流12a、12b。涡电流12a、12b的方向取决于相对移动体7的移动方向。在磁通产生部2产生的磁通周期性地变化，因此涡电流12a、12b的大小周期性地变化。此外，在本说明书中，说明相对移动体7自身移动的例子，但是相对移动体7的移动也包含相对移动体7自身停止、磁通产生部2移动的情况。即，相对移动体7的移动是指相对移动体7与磁通产生部2的相对移动。相对移动体7的一个主面7a与磁通产生部2的间隙被限制在来自磁通产生部2的磁通能够到达的范围内。另外，本说明书中的“移动”也有时以包含“旋转”的意思使用。本说明书中的相对移动体7既可以是向规定方向移动，也可以是绕规定的旋转轴旋转。如图2所示，根据在以与相对移动体7的一个主面7a相向的方式配置的磁通产生部2产生的磁通的方向以及相对移动体7的移动方向，在相对移动体7的一个主面7a上产生涡电流12a、12b。在图1中，用“×”表示从纸的表面流向背面的涡电流12a、12b，用“●”表示从纸的背面流向表面的涡电流12a、12b。此外，在相对移动体7的一个主面上，在抵消磁通产生部2的交变磁通的方向上产生除涡电流12a、12b以外的其它涡电流，但是在图1与图2中省略。当相对移动体7移动或旋转时，在相对移动体7的一个主面7a上，在阻碍来自磁通产生部2的磁通的变化的方向上产生涡电流12a、12b，通过因该涡电流12a、12b产生的磁通与来自磁通产生部2的磁通的相互作用(排斥力以及吸引力)在磁通产生部2产生洛伦兹力。例如，在磁通产生部2产生朝向相对移动体7的一个主面7a方向的磁通时，在相对移动体7的一个主面7a上的、来自磁通产生部2中的靠相对移动体7的移动方向前方的边缘e1的磁通到达的部分产生的涡电流12a的方向与相对移动体7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种速度检测装置，具备：/n磁通产生部，其以从相对移动体的一个主面分离的方式配置，使通过所述相对移动体的所述一个主面的磁通以规定的频率变化；/n应力检测部，其检测应力，输出与所述应力相应的电信号；/n应力传递构件，其将根据因涡电流产生的磁通而在所述磁通产生部产生的洛伦兹力传递到所述应力检测部，所述涡电流是根据所述相对移动体的移动速度或旋转速度在所述相对移动体上产生的；/n特定频带提取部，其提取所述电信号中包含的与所述洛伦兹力有关的频率成分；以及/n速度估计部，其基于由所述特定频带提取部提取出的频率成分来估计所述相对移动体的移动速度或旋转速度。/n

【技术特征摘要】
20180529 JP 2018-1023991.一种速度检测装置，具备：
磁通产生部，其以从相对移动体的一个主面分离的方式配置，使通过所述相对移动体的所述一个主面的磁通以规定的频率变化；
应力检测部，其检测应力，输出与所述应力相应的电信号；
应力传递构件，其将根据因涡电流产生的磁通而在所述磁通产生部产生的洛伦兹力传递到所述应力检测部，所述涡电流是根据所述相对移动体的移动速度或旋转速度在所述相对移动体上产生的；
特定频带提取部，其提取所述电信号中包含的与所述洛伦兹力有关的频率成分；以及
速度估计部，其基于由所述特定频带提取部提取出的频率成分来估计所述相对移动体的移动速度或旋转速度。


2.根据权利要求1所述的速度检测装置，其特征在于，
所述磁通产生部将所述规定的频率设定为同与根据所述相对移动体的加减速作用于所述应力检测部的惯性力有关的频带不同的频率。


3.根据权利要求1所述的速度检测装置，其特征在于，
所述磁通产生部将所述规定的频率设定为与由所述应力检测部检测出的干扰噪声的频带不同的频率。


4.根据权利要求1～3中的任一项所述的速度检测装置，其特征在于，
所述磁通产生部具有使通过所述相对移动体的所述一个主面的磁通以所述规定的频率变化的励磁线圈。


5.根据权利要求1～3中的任一项所述的速度检测装置，其特征在于，
所述磁通产生部具有：
永磁体，其以从所述相对移动体的所述一个主面分离的方式与该一个主面相向配置；以及
音圈，其使所述相对移动体的所述一个主面与所述永磁体之间的间隙以所述规定的频率变化。


6.根据权利要求1～5中的任一项所述的速度检测装置，其特征在于，
还具备干扰噪声检测部，该干扰噪声检测部检测所述相对移动体的周围的干扰噪声，
所述磁通产生部将所述规定的频率设定为与所述干扰噪声的频带不同的频率。


7.根据权利要求1～6中的任一项所述的速度检测装置，其特征在于，
所述应力传递构件是将所述洛伦兹力传递到所述应力检测部的刚体。


8.根据权利要求1～6中的任一项所述的速度检测装置，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：M·弗兰克尔，A·特伊苏，约翰·W·科拉尔，塚田裕介，中村和人，
申请(专利权)人：纳博特斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP