JPH06109750A - 回転センサ - Google Patents
回転センサInfo
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- JPH06109750A JPH06109750A JP26035592A JP26035592A JPH06109750A JP H06109750 A JPH06109750 A JP H06109750A JP 26035592 A JP26035592 A JP 26035592A JP 26035592 A JP26035592 A JP 26035592A JP H06109750 A JPH06109750 A JP H06109750A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic
- magnetized
- magnetism
- rotation sensor
- Prior art date
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- Pending
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転軸の回転状態を正確、且つ確実に検出す
る。 【構成】 周方向にN極とS極が交互に着磁されたロー
タ6と、このロータ6に対向して配置され、ロータ6か
らの磁気を検出する磁気センサ5とを備えた回転センサ
1において、ロータ6は、各磁化領域が、例えばそれぞ
れ磁化の強さが異なるように設定され、上記磁気センサ
5は、検出された磁気の強さに応じたアナログ信号を出
力する。
る。 【構成】 周方向にN極とS極が交互に着磁されたロー
タ6と、このロータ6に対向して配置され、ロータ6か
らの磁気を検出する磁気センサ5とを備えた回転センサ
1において、ロータ6は、各磁化領域が、例えばそれぞ
れ磁化の強さが異なるように設定され、上記磁気センサ
5は、検出された磁気の強さに応じたアナログ信号を出
力する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車輪等の回転軸に取り
付けられたロータからの磁気を検出して上記回転軸の回
転を検知する回転センサに関するものである。
付けられたロータからの磁気を検出して上記回転軸の回
転を検知する回転センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、実開平1−112463
号公報及び実開平1−117768号公報に示されてい
るように、自動車の車輪等の回転軸に凹部等を有するリ
ング状の磁性体のロータを取り付けるとともに、このロ
ータに近接させて磁気検知手段を設け、この磁気検知手
段から回転軸の回転速度に比例した周波数のパルス信号
を、アンチスキッド等のための制御を行なう制御部へ出
力する回転センサが知られている。
号公報及び実開平1−117768号公報に示されてい
るように、自動車の車輪等の回転軸に凹部等を有するリ
ング状の磁性体のロータを取り付けるとともに、このロ
ータに近接させて磁気検知手段を設け、この磁気検知手
段から回転軸の回転速度に比例した周波数のパルス信号
を、アンチスキッド等のための制御を行なう制御部へ出
力する回転センサが知られている。
【0003】また、このような回転センサにおいて、上
記回転軸の回転速度を精度良く検出するため、周方向に
複数の磁化領域に着磁されたリング状磁性体によって上
記ロータを構成したものがある。
記回転軸の回転速度を精度良く検出するため、周方向に
複数の磁化領域に着磁されたリング状磁性体によって上
記ロータを構成したものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記回転セ
ンサは、上述したパルス信号の周波数から回転軸の回転
速度を精度良く検知することはできるが、回転軸が正転
であっても逆転であっても回転速度が同じであれば同じ
パルス信号が出力されるため、このパルス信号から回転
軸の回転方向を判断することはできないといった問題が
ある。
ンサは、上述したパルス信号の周波数から回転軸の回転
速度を精度良く検知することはできるが、回転軸が正転
であっても逆転であっても回転速度が同じであれば同じ
パルス信号が出力されるため、このパルス信号から回転
軸の回転方向を判断することはできないといった問題が
ある。
【0005】また、回転速度をより精度良く検出しよう
とすると、ロータの磁極数を多くして回転軸の1回転当
たりに出力されるパルス数を増加させることになる。と
ころが、ロータの磁極数を多くすると高回転時に回転セ
ンサから出力されるパルス信号の周波数が極めて高くな
る。そして、上記回転センサからのパルス信号の周波数
が制御部の処理可能な周波数より高くなることによっ
て、制御部が正確に回転速度を検出することができなく
なるといった問題がある。
とすると、ロータの磁極数を多くして回転軸の1回転当
たりに出力されるパルス数を増加させることになる。と
ころが、ロータの磁極数を多くすると高回転時に回転セ
ンサから出力されるパルス信号の周波数が極めて高くな
る。そして、上記回転センサからのパルス信号の周波数
が制御部の処理可能な周波数より高くなることによっ
て、制御部が正確に回転速度を検出することができなく
なるといった問題がある。
【0006】また、経年変化等によってロータの磁化
が、例えば部分的に劣化すると、この部分の磁界が磁気
検知手段で検知できなくなり、この劣化部分に対するパ
ルスが回転センサから出力されなくなってパルス信号の
周波数が低下する。このため、回転速度が低下していな
いにも拘らず、上記制御部により回転速度が低下したと
誤判断される虞れがあるといった問題がある。
が、例えば部分的に劣化すると、この部分の磁界が磁気
検知手段で検知できなくなり、この劣化部分に対するパ
ルスが回転センサから出力されなくなってパルス信号の
周波数が低下する。このため、回転速度が低下していな
いにも拘らず、上記制御部により回転速度が低下したと
誤判断される虞れがあるといった問題がある。
【0007】また、従来の自動車にあっては、圧電素子
等を用いてなるトルク検出手段を備え、このトルク検出
手段からの検出信号を用いて各種の制御を行なうものも
あるが、このトルク検出手段は比較的高コストであるた
め、コストの低減化を図ることが望ましい。
等を用いてなるトルク検出手段を備え、このトルク検出
手段からの検出信号を用いて各種の制御を行なうものも
あるが、このトルク検出手段は比較的高コストであるた
め、コストの低減化を図ることが望ましい。
【0008】本発明は、上記問題を解決するもので、回
転軸の回転状態を正確、且つ確実に検出する回転センサ
を提供することを目的とする。
転軸の回転状態を正確、且つ確実に検出する回転センサ
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、周方向に複数の磁化領域に着磁されたロ
ータと、このロータに対向して配置され、上記ロータか
らの磁気を検出する磁気検出手段とを備えた回転センサ
において、上記ロータは、磁化された各領域が予め定め
た複数種類の磁化状態のいずれかに設定され、上記磁気
検出手段は、検出された磁気のレベルに応じた検出信号
を出力するものである。
に、本発明は、周方向に複数の磁化領域に着磁されたロ
ータと、このロータに対向して配置され、上記ロータか
らの磁気を検出する磁気検出手段とを備えた回転センサ
において、上記ロータは、磁化された各領域が予め定め
た複数種類の磁化状態のいずれかに設定され、上記磁気
検出手段は、検出された磁気のレベルに応じた検出信号
を出力するものである。
【0010】また、請求項2は、ロータは、第1の磁力
を有する第1の磁化領域と、この第1の磁力より強い第
2の磁力を有する第2の磁化領域と、この第2の磁力よ
り強い第3の磁力を有する第3の磁化領域とが予め定め
た順番で配設されるように着磁されている。
を有する第1の磁化領域と、この第1の磁力より強い第
2の磁力を有する第2の磁化領域と、この第2の磁力よ
り強い第3の磁力を有する第3の磁化領域とが予め定め
た順番で配設されるように着磁されている。
【0011】さらに、請求項3は、磁気検出手段は、ロ
ータの一側面側からロータの幅方向にオフセットされて
配設された第1の磁気検出手段と第2の磁気検出手段と
からなり、上記ロータは、一側面側から上記第1の磁気
検出手段に対向する位置まで着磁されて形成された第1
の磁化領域と、上記一側面側から上記第2の磁気検出手
段に対向する位置まで着磁されて形成された第2の磁化
領域とが予め定めた順番で配設されている。
ータの一側面側からロータの幅方向にオフセットされて
配設された第1の磁気検出手段と第2の磁気検出手段と
からなり、上記ロータは、一側面側から上記第1の磁気
検出手段に対向する位置まで着磁されて形成された第1
の磁化領域と、上記一側面側から上記第2の磁気検出手
段に対向する位置まで着磁されて形成された第2の磁化
領域とが予め定めた順番で配設されている。
【0012】また、請求項4は、周方向に複数の磁化領
域に着磁されたロータと、このロータに対向して配置さ
れ、上記ロータからの磁気を検出する磁気検出手段とを
備えた回転センサにおいて、上記磁気検出手段は複数個
配設され、これらの磁気検出手段からの各検出信号の波
形を比較して磁気の検出値が正常かどうかを判別する比
較判別手段と、この比較判別手段により磁気の検出値が
異常と判別された時点で作動する異常報知手段とを備え
たものである。
域に着磁されたロータと、このロータに対向して配置さ
れ、上記ロータからの磁気を検出する磁気検出手段とを
備えた回転センサにおいて、上記磁気検出手段は複数個
配設され、これらの磁気検出手段からの各検出信号の波
形を比較して磁気の検出値が正常かどうかを判別する比
較判別手段と、この比較判別手段により磁気の検出値が
異常と判別された時点で作動する異常報知手段とを備え
たものである。
【0013】さらに、請求項5は、回転軸に嵌着され、
周方向に複数の磁化領域に着磁されたロータと、このロ
ータに対向して配置され、上記ロータからの磁気を検出
する磁気検出手段とを備えた回転センサにおいて、上記
磁気検出手段は、上記ロータの幅方向に複数個配設さ
れ、検出された磁気のレベルに応じた検出信号を出力す
るとともに、出力された各検出信号を比較して位相差を
検出し、この位相差から上記回転軸の歪を検出する検出
手段を備えたものである。
周方向に複数の磁化領域に着磁されたロータと、このロ
ータに対向して配置され、上記ロータからの磁気を検出
する磁気検出手段とを備えた回転センサにおいて、上記
磁気検出手段は、上記ロータの幅方向に複数個配設さ
れ、検出された磁気のレベルに応じた検出信号を出力す
るとともに、出力された各検出信号を比較して位相差を
検出し、この位相差から上記回転軸の歪を検出する検出
手段を備えたものである。
【0014】
【作用】上記請求項1の回転センサによれば、ロータの
回転に伴って磁気検出手段に検出される磁気のレベルが
変化し、この検出された磁気レベルはロータの磁化され
た各領域の磁化状態に応じて変化されることにより、ロ
ータの回転状態を判断できる。
回転に伴って磁気検出手段に検出される磁気のレベルが
変化し、この検出された磁気レベルはロータの磁化され
た各領域の磁化状態に応じて変化されることにより、ロ
ータの回転状態を判断できる。
【0015】また、上記請求項2の回転センサによれ
ば、磁気検出手段に第1の磁化領域が対向した場合と、
第2の磁化領域が対向した場合と、第3の磁化領域が対
向した場合とで検出される磁気レベルの変化からロータ
の正転、逆転を判別できる。
ば、磁気検出手段に第1の磁化領域が対向した場合と、
第2の磁化領域が対向した場合と、第3の磁化領域が対
向した場合とで検出される磁気レベルの変化からロータ
の正転、逆転を判別できる。
【0016】さらに、上記請求項3の回転センサによれ
ば、第1の磁気検出手段により第1及び第2の磁化領域
の両方の磁気が検出され、第2の磁気検出手段により第
2の磁化領域だけの磁気が検出されることにより、ロー
タの低回転時に第1の磁気検出手段からの検出信号を用
いて精度良く回転速度が検知され、高回転時に第2の磁
気検出手段からの検出信号を用いて信号処理の負担を軽
減できる。
ば、第1の磁気検出手段により第1及び第2の磁化領域
の両方の磁気が検出され、第2の磁気検出手段により第
2の磁化領域だけの磁気が検出されることにより、ロー
タの低回転時に第1の磁気検出手段からの検出信号を用
いて精度良く回転速度が検知され、高回転時に第2の磁
気検出手段からの検出信号を用いて信号処理の負担を軽
減できる。
【0017】また、上記請求項4の回転センサによれ
ば、磁気検出手段からの各検出信号の波形が比較されて
磁気の検出値が正常かどうかが判別され、磁気の検出値
が異常と判別された時点で異常報知が行なわれる。
ば、磁気検出手段からの各検出信号の波形が比較されて
磁気の検出値が正常かどうかが判別され、磁気の検出値
が異常と判別された時点で異常報知が行なわれる。
【0018】さらに、上記請求項5の回転センサによれ
ば、各磁気検出手段により検出された磁気のレベルに応
じた検出信号が出力され、出力された各検出信号が比較
されて位相差が検出され、この位相差から上記回転軸の
歪が検出される。
ば、各磁気検出手段により検出された磁気のレベルに応
じた検出信号が出力され、出力された各検出信号が比較
されて位相差が検出され、この位相差から上記回転軸の
歪が検出される。
【0019】
【実施例】図1は本発明に係る回転センサ1を備えた自
動車の車軸部分の断面図である。同図において、車軸2
は不図示の車輪にエンジンの駆動力を伝達するものであ
る。ナックル3は、上記車軸2をベアリング4を介して
回転自在に支持するものである。回転センサ1は、磁気
センサ5と着磁されたロータ6とから構成され、車輪2
の回転状態に応じたアナログ信号を制御部7へ出力する
ものである。この制御部7は、CPU(中央制御部)等
を有し、上記回転センサ1からのアナログ信号に基づい
て車輪の回転状態を判断し、制御信号を出力して燃料噴
射量、ブレーキ等を制御するものである。
動車の車軸部分の断面図である。同図において、車軸2
は不図示の車輪にエンジンの駆動力を伝達するものであ
る。ナックル3は、上記車軸2をベアリング4を介して
回転自在に支持するものである。回転センサ1は、磁気
センサ5と着磁されたロータ6とから構成され、車輪2
の回転状態に応じたアナログ信号を制御部7へ出力する
ものである。この制御部7は、CPU(中央制御部)等
を有し、上記回転センサ1からのアナログ信号に基づい
て車輪の回転状態を判断し、制御信号を出力して燃料噴
射量、ブレーキ等を制御するものである。
【0020】上記磁気センサ5は、コイルあるいはホー
ル素子等の磁電変換要素により構成されており、ロータ
6と微小寸法の間隔を有して対向するようにナックル3
の適所に固定されている。そして、磁気センサ5は、上
記ロータ6からの磁界の強さを検出し、この磁界の強さ
に応じたアナログ信号(電圧あるいは電流信号)を制御
部7へ出力するようになっている。
ル素子等の磁電変換要素により構成されており、ロータ
6と微小寸法の間隔を有して対向するようにナックル3
の適所に固定されている。そして、磁気センサ5は、上
記ロータ6からの磁界の強さを検出し、この磁界の強さ
に応じたアナログ信号(電圧あるいは電流信号)を制御
部7へ出力するようになっている。
【0021】上記ロータ6は、フェライト等の磁性体を
リング状に形成したもので、上記車軸2に圧入嵌着され
ることによって車軸2と一体に回転するようになってい
る。また、ロータ6は、電磁石等からなる磁化手段(不
図示)により周方向にN極とS極とが交互に並ぶように
着磁されるようになっている。
リング状に形成したもので、上記車軸2に圧入嵌着され
ることによって車軸2と一体に回転するようになってい
る。また、ロータ6は、電磁石等からなる磁化手段(不
図示)により周方向にN極とS極とが交互に並ぶように
着磁されるようになっている。
【0022】続いて、上記回転センサ1の磁気センサ5
及びロータ6の各種の実施例について説明する。まず、
第1実施例について図2を用いて説明する。第1実施例
では、ロータ6は、隣合うN極とS極とを一対とした磁
化領域が周方向に一定間隔で複数領域設定されている。
これらの磁化領域は、比較的強い磁力を有する第1の磁
化領域G1と、中程度の磁力を有する第2の磁化領域G
2と、比較的弱い磁力を有する第3の磁化領域G3との
いずれかに設定されており、これらの磁化領域がは周方
向(図中、矢印A方向)にG1,G2,G3,…の順に
並ぶようにしている。
及びロータ6の各種の実施例について説明する。まず、
第1実施例について図2を用いて説明する。第1実施例
では、ロータ6は、隣合うN極とS極とを一対とした磁
化領域が周方向に一定間隔で複数領域設定されている。
これらの磁化領域は、比較的強い磁力を有する第1の磁
化領域G1と、中程度の磁力を有する第2の磁化領域G
2と、比較的弱い磁力を有する第3の磁化領域G3との
いずれかに設定されており、これらの磁化領域がは周方
向(図中、矢印A方向)にG1,G2,G3,…の順に
並ぶようにしている。
【0023】そして、例えば、車軸2が正転すると(図
中、矢印A方向)、磁気センサ5には、第1の磁化領域
G1、第2の磁化領域G2、第3の磁化領域G3が順次
対向する。このため、磁気センサ5から出力されるアナ
ログ信号は、磁気センサ5に第1の磁化領域G1が対向
すると、この第1の磁化領域G1からの強い磁界によ
り、図3(a)に示すように、比較的大きな振幅S1で
出力される。また、上記アナログ信号は、磁気センサ5
に第2の磁化領域G2が対向すると、この第2の磁化領
域G2からの中程度の磁界により、中程度の振幅S2
(<S1)で出力され、更に第3の磁化領域G3が対向
すると、この第3の磁化領域G3からの弱い磁界によ
り、比較的小さな振幅S3(<S2)で出力される。こ
のため、磁気センサ5からのアナログ信号は、図3
(a)に示すように、振幅S1,S2,S3,…の順に
変化する。
中、矢印A方向)、磁気センサ5には、第1の磁化領域
G1、第2の磁化領域G2、第3の磁化領域G3が順次
対向する。このため、磁気センサ5から出力されるアナ
ログ信号は、磁気センサ5に第1の磁化領域G1が対向
すると、この第1の磁化領域G1からの強い磁界によ
り、図3(a)に示すように、比較的大きな振幅S1で
出力される。また、上記アナログ信号は、磁気センサ5
に第2の磁化領域G2が対向すると、この第2の磁化領
域G2からの中程度の磁界により、中程度の振幅S2
(<S1)で出力され、更に第3の磁化領域G3が対向
すると、この第3の磁化領域G3からの弱い磁界によ
り、比較的小さな振幅S3(<S2)で出力される。こ
のため、磁気センサ5からのアナログ信号は、図3
(a)に示すように、振幅S1,S2,S3,…の順に
変化する。
【0024】一方、車軸2が逆転すると(図中、矢印A
と逆方向)、磁気センサ5には、ロータ6が第3の磁化
領域G3、第2の磁化領域G2、第1の磁化領域G1の
順に対向する。このため、磁気センサ5からのアナログ
信号は、図3(b)に示すように、上記正転時の振幅の
変化とは逆に、振幅S3,S2,S1,…の順に変化す
る。
と逆方向)、磁気センサ5には、ロータ6が第3の磁化
領域G3、第2の磁化領域G2、第1の磁化領域G1の
順に対向する。このため、磁気センサ5からのアナログ
信号は、図3(b)に示すように、上記正転時の振幅の
変化とは逆に、振幅S3,S2,S1,…の順に変化す
る。
【0025】このように、車軸2の正転時には、磁気セ
ンサ5からのアナログ信号は振幅S1,S2,S3,…
の順に変化し、逆転時には、上記正転時の振幅の変化と
は逆に、振幅S3,S2,S1,…の順に変化するの
で、ロータ6の各磁気領域の磁化の強さをそれぞれ変え
ただけの簡単な構成で、上記アナログ信号の振幅変化か
ら車軸2が正転しているか、あるいは逆転しているかを
判断することができる。また、制御部7は、上記アナロ
グ信号の周波数を検出して車軸2の回転方向とともに回
転速度を検知するようになっている。
ンサ5からのアナログ信号は振幅S1,S2,S3,…
の順に変化し、逆転時には、上記正転時の振幅の変化と
は逆に、振幅S3,S2,S1,…の順に変化するの
で、ロータ6の各磁気領域の磁化の強さをそれぞれ変え
ただけの簡単な構成で、上記アナログ信号の振幅変化か
ら車軸2が正転しているか、あるいは逆転しているかを
判断することができる。また、制御部7は、上記アナロ
グ信号の周波数を検出して車軸2の回転方向とともに回
転速度を検知するようになっている。
【0026】この第1実施例の効果としては、例えば、
変速機を前進側にセットして発進する際に、坂道発進の
ために自動車が後退していないかどうかを磁気センサ5
からのアナログ信号に基づいて判断することができる。
そして、制御部7は、後退していると判断すると、ブレ
ーキを制御して自動車が後退しないようにする。
変速機を前進側にセットして発進する際に、坂道発進の
ために自動車が後退していないかどうかを磁気センサ5
からのアナログ信号に基づいて判断することができる。
そして、制御部7は、後退していると判断すると、ブレ
ーキを制御して自動車が後退しないようにする。
【0027】なお、各磁化領域の配列は、上述したG
1,G2,G3,…の順のものに限られず、例えばG
2,G1,G3,…の順番であってもよい。
1,G2,G3,…の順のものに限られず、例えばG
2,G1,G3,…の順番であってもよい。
【0028】続いて、上記回転センサ1の第2実施例に
ついて図4を用いて説明する。第2実施例では、磁気セ
ンサ5は、複数個、例えば磁気センサ51,52,53
の3個により構成されており、これらの磁気センサ5
1,52,53は、ロータ6の一方の側面61側から幅
方向に53,52,51の順に並設されている。
ついて図4を用いて説明する。第2実施例では、磁気セ
ンサ5は、複数個、例えば磁気センサ51,52,53
の3個により構成されており、これらの磁気センサ5
1,52,53は、ロータ6の一方の側面61側から幅
方向に53,52,51の順に並設されている。
【0029】一方、ロータ6は、隣合うN極とS極とを
一対とした複数の磁化領域が周方向に一定間隔で設定さ
れている。これらの磁化領域は、上記側面61側から図
中、右端部の磁気センサ51に対向する位置まで磁化さ
れた第1の磁化領域L1と、上記側面61側から図中、
中央部の磁気センサ52に対向する位置まで磁化された
第2の磁化領域L2と、側面61側から図中、左端部の
磁気センサ53に対向する位置まで磁化された第3の磁
化領域L3とのいずれかに設定され、これらは周方向に
L1,L2,L3,…の順に配設されている。なお、各
磁化領域の磁化の強さは一定である。
一対とした複数の磁化領域が周方向に一定間隔で設定さ
れている。これらの磁化領域は、上記側面61側から図
中、右端部の磁気センサ51に対向する位置まで磁化さ
れた第1の磁化領域L1と、上記側面61側から図中、
中央部の磁気センサ52に対向する位置まで磁化された
第2の磁化領域L2と、側面61側から図中、左端部の
磁気センサ53に対向する位置まで磁化された第3の磁
化領域L3とのいずれかに設定され、これらは周方向に
L1,L2,L3,…の順に配設されている。なお、各
磁化領域の磁化の強さは一定である。
【0030】これにより、上記磁気センサ51には上記
磁化領域L1のみ、上記磁気センサ52には上記磁化領
域L2,L3のみ、上記磁気センサ53には上記磁化領
域L1〜L3が対向し得るようになっている。
磁化領域L1のみ、上記磁気センサ52には上記磁化領
域L2,L3のみ、上記磁気センサ53には上記磁化領
域L1〜L3が対向し得るようになっている。
【0031】従って、磁気センサ53からは、図5
(a)に示すように、磁気センサ53に磁化領域L1〜
L3がそれぞれ対向する期間T1,T2,T3毎に波形
hのアナログ信号が順次出力される。一方、磁気センサ
52からは、図5(b)に示すように、磁気センサ53
に磁化領域L1,L2が対向した期間T1,T2のみ波
形hのアナログ信号が出力され、磁気センサ53から
は、図5(c)に示すように、磁気センサ53に磁化領
域L1が対向した期間T1のみ波形hのアナログ信号が
出力される。これにより、各磁気センサ51,52,5
3から出力されるアナログ信号hの周波数の比率は1:
2:3となる。
(a)に示すように、磁気センサ53に磁化領域L1〜
L3がそれぞれ対向する期間T1,T2,T3毎に波形
hのアナログ信号が順次出力される。一方、磁気センサ
52からは、図5(b)に示すように、磁気センサ53
に磁化領域L1,L2が対向した期間T1,T2のみ波
形hのアナログ信号が出力され、磁気センサ53から
は、図5(c)に示すように、磁気センサ53に磁化領
域L1が対向した期間T1のみ波形hのアナログ信号が
出力される。これにより、各磁気センサ51,52,5
3から出力されるアナログ信号hの周波数の比率は1:
2:3となる。
【0032】続いて、上記第2実施例に使用される制御
部7について説明する。この制御部7は、各磁気センサ
51,52,53から出力されるアナログ信号hの周波
数が低いときには、回転速度をより精度良く検出すべ
く、車軸2の1回転当たりに出力される波形hの多い上
記磁気センサ53からのアナログ信号を用いて車軸2の
回転速度を検出するようになっている。また、制御部7
は、磁気センサ53からのアナログ信号の周波数が高く
なって正確な処理が困難になる周波数に近づくと、磁気
センサ53からのアナログ信号よりも周波数が低い磁気
センサ52からのアナログ信号を用いて車軸2の回転速
度を検出するようになっている。また、制御部7は、更
に車軸2の回転速度が高くなって磁気センサ52からの
アナログ信号の周波数が高くなって正確な処理が困難に
なる周波数に近づくと、磁気センサ52からのアナログ
信号よりも周波数が低い磁気センサ51からのアナログ
信号を用いて車軸2の回転速度を検出するようになって
いる。
部7について説明する。この制御部7は、各磁気センサ
51,52,53から出力されるアナログ信号hの周波
数が低いときには、回転速度をより精度良く検出すべ
く、車軸2の1回転当たりに出力される波形hの多い上
記磁気センサ53からのアナログ信号を用いて車軸2の
回転速度を検出するようになっている。また、制御部7
は、磁気センサ53からのアナログ信号の周波数が高く
なって正確な処理が困難になる周波数に近づくと、磁気
センサ53からのアナログ信号よりも周波数が低い磁気
センサ52からのアナログ信号を用いて車軸2の回転速
度を検出するようになっている。また、制御部7は、更
に車軸2の回転速度が高くなって磁気センサ52からの
アナログ信号の周波数が高くなって正確な処理が困難に
なる周波数に近づくと、磁気センサ52からのアナログ
信号よりも周波数が低い磁気センサ51からのアナログ
信号を用いて車軸2の回転速度を検出するようになって
いる。
【0033】このように、車軸2の回転速度に合わせて
上記磁気センサ51,52,53を切り換えて車軸2の
回転速度を検出するので、低速時には、精度良く車軸2
の回転速度を検出することができるとともに、高速時で
も正確に車軸2の回転速度を検出することができる。
上記磁気センサ51,52,53を切り換えて車軸2の
回転速度を検出するので、低速時には、精度良く車軸2
の回転速度を検出することができるとともに、高速時で
も正確に車軸2の回転速度を検出することができる。
【0034】なお、上記磁気センサ51,52からの各
アナログ信号を比較することによっても車軸2の回転方
向を判断することができる。すなわち、図5の状態(正
転状態)では、磁気センサ52からのアナログ信号は、
期間T1,T2に波形hが2個連続した後、期間T3経
過後に再び波形hが2個連続して出力され、磁気センサ
51からのアナログ信号は、期間T1に波形hが出力さ
れた後、期間T2,T3経過後に再び波形hが出力され
る。従って、磁気センサ52からの連続して出力される
2つの波形hの内、1つ目の波形hに同期して磁気セン
サ51から波形hが出力されたときには車軸2が正転し
ていると判別することができる。一方、車軸2が逆転す
ると、磁気センサ52からの連続して出力される2つの
波形hの内、2つ目の波形hに同期して磁気センサ51
から波形hが出力されるため、このことより車軸2が逆
転していると判別することができる。
アナログ信号を比較することによっても車軸2の回転方
向を判断することができる。すなわち、図5の状態(正
転状態)では、磁気センサ52からのアナログ信号は、
期間T1,T2に波形hが2個連続した後、期間T3経
過後に再び波形hが2個連続して出力され、磁気センサ
51からのアナログ信号は、期間T1に波形hが出力さ
れた後、期間T2,T3経過後に再び波形hが出力され
る。従って、磁気センサ52からの連続して出力される
2つの波形hの内、1つ目の波形hに同期して磁気セン
サ51から波形hが出力されたときには車軸2が正転し
ていると判別することができる。一方、車軸2が逆転す
ると、磁気センサ52からの連続して出力される2つの
波形hの内、2つ目の波形hに同期して磁気センサ51
から波形hが出力されるため、このことより車軸2が逆
転していると判別することができる。
【0035】また、磁化領域L1〜L3の配列順番は、
例えば磁化領域L1,L3,L2の順であってもよい。
また、磁化領域は、L1〜L3の3種類に限られるもの
ではなく、2種類であってもよく4種類以上であっても
よい。また、各磁化領域L1,L3,L2にあっては、
各磁気センサ51,52,53との対向位置以外は着磁
しなくてもよい。
例えば磁化領域L1,L3,L2の順であってもよい。
また、磁化領域は、L1〜L3の3種類に限られるもの
ではなく、2種類であってもよく4種類以上であっても
よい。また、各磁化領域L1,L3,L2にあっては、
各磁気センサ51,52,53との対向位置以外は着磁
しなくてもよい。
【0036】また、上記第2実施例において、制御部7
に、各磁気センサ51,52,53からのアナログ信号
をそれぞれ比較し、これらのアナログ信号の磁気の検出
値が正常であるかどうかを判別する比較判別手段71
と、この比較判別手段71により上記各アナログ信号の
磁気の検出値が異常と判別された場合に、例えば計器板
のワーニングランプ(不図示)を点灯させる警報手段7
2とを備えてもよい。
に、各磁気センサ51,52,53からのアナログ信号
をそれぞれ比較し、これらのアナログ信号の磁気の検出
値が正常であるかどうかを判別する比較判別手段71
と、この比較判別手段71により上記各アナログ信号の
磁気の検出値が異常と判別された場合に、例えば計器板
のワーニングランプ(不図示)を点灯させる警報手段7
2とを備えてもよい。
【0037】次いで、この構成の作用について説明す
る。すなわち、ロータ6の磁化が経年変化により低下
し、例えば、図7に示すように、期間T1の磁気センサ
53のアナログ信号h2の振幅が小さくなると、ノイズ
と信号との識別のための閾値V0未満となる。この場
合、上記アナログ信号h2が識別不可能なために正常な
アナログ信号h1の周波数から減速状態と判断し、車軸
2の回転速度を正確に判別することができなくなる。こ
のため、制御部7は、磁気センサ51,52,53の各
波形を比較し、図7のように期間T1で磁気センサ53
のアナログ信号h2が識別できない状態で、上記期間T
1で磁気センサ51,52の波形を識別した場合には、
減速状態ではなく、ロータ6の磁力が部分的に低下して
いると判断して警報手段72によりワーニングランプを
点灯させるようになっている。
る。すなわち、ロータ6の磁化が経年変化により低下
し、例えば、図7に示すように、期間T1の磁気センサ
53のアナログ信号h2の振幅が小さくなると、ノイズ
と信号との識別のための閾値V0未満となる。この場
合、上記アナログ信号h2が識別不可能なために正常な
アナログ信号h1の周波数から減速状態と判断し、車軸
2の回転速度を正確に判別することができなくなる。こ
のため、制御部7は、磁気センサ51,52,53の各
波形を比較し、図7のように期間T1で磁気センサ53
のアナログ信号h2が識別できない状態で、上記期間T
1で磁気センサ51,52の波形を識別した場合には、
減速状態ではなく、ロータ6の磁力が部分的に低下して
いると判断して警報手段72によりワーニングランプを
点灯させるようになっている。
【0038】このように、磁気センサ51,52,53
からの各アナログ信号を比較してロータ6の磁化の低下
を判別してワーニングランプを点灯させるので、経年変
化あるいはロータの欠け等による磁化の低下によって車
軸2の回転速度が誤検出されることを未然に防ぐことが
できる。
からの各アナログ信号を比較してロータ6の磁化の低下
を判別してワーニングランプを点灯させるので、経年変
化あるいはロータの欠け等による磁化の低下によって車
軸2の回転速度が誤検出されることを未然に防ぐことが
できる。
【0039】続いて、上記回転センサ1の第4実施例に
ついて図8を用いて説明する。第4実施例では、磁気セ
ンサ5は、ロータ6の幅方向に複数個、例えば磁気セン
サ54,55の2個を並設して構成されている。ロータ
6は、従来のロータと同様に、周方向にN極とS極とが
交互に一定間隔で磁化されている。制御部7は、上記磁
気センサ54,55からのアナログ信号の位相差を検出
し、この位相差に基づいて車軸2のトルクを検出するよ
うになっている。
ついて図8を用いて説明する。第4実施例では、磁気セ
ンサ5は、ロータ6の幅方向に複数個、例えば磁気セン
サ54,55の2個を並設して構成されている。ロータ
6は、従来のロータと同様に、周方向にN極とS極とが
交互に一定間隔で磁化されている。制御部7は、上記磁
気センサ54,55からのアナログ信号の位相差を検出
し、この位相差に基づいて車軸2のトルクを検出するよ
うになっている。
【0040】すなわち、急加速等のように車軸2にねじ
りモーメントが作用したときには、車輪と路面との抵抗
により車軸2の車輪側とエンジン側との間でねじり変形
が生じる。この車軸2のねじり変形に伴って、車軸2に
嵌着されたロータ6も変形し、図9に示すように、磁気
センサ54からのアナログ信号h3と、磁気センサ55
からのアナログ信号h4との間に位相差TLが生じる。
この位相差TLは、車軸2に加わるトルクが大きいほ
ど、大きくなるため、制御部7によりこの位相差TLを
検出することで車軸2のトルクを検出することができ
る。
りモーメントが作用したときには、車輪と路面との抵抗
により車軸2の車輪側とエンジン側との間でねじり変形
が生じる。この車軸2のねじり変形に伴って、車軸2に
嵌着されたロータ6も変形し、図9に示すように、磁気
センサ54からのアナログ信号h3と、磁気センサ55
からのアナログ信号h4との間に位相差TLが生じる。
この位相差TLは、車軸2に加わるトルクが大きいほ
ど、大きくなるため、制御部7によりこの位相差TLを
検出することで車軸2のトルクを検出することができ
る。
【0041】なお、第4実施例では、ロータ6は1個で
あるが、図10に示すように、車軸2の幅方向に左右一
対のロータ6a,6bを配設し、ロータ6aと磁気セン
サ54とを対向させ、ロータ6bと磁気センサ55とを
対向させて車軸2上に配設してもよい。この場合、ロー
タ6aとロータ6bとの間隔Mを広くすることにより、
車軸2のねじり変形によるロータ6aとロータ6bとの
ずれdが大きくなるため、より正確なトルク検出を行な
うことができる。
あるが、図10に示すように、車軸2の幅方向に左右一
対のロータ6a,6bを配設し、ロータ6aと磁気セン
サ54とを対向させ、ロータ6bと磁気センサ55とを
対向させて車軸2上に配設してもよい。この場合、ロー
タ6aとロータ6bとの間隔Mを広くすることにより、
車軸2のねじり変形によるロータ6aとロータ6bとの
ずれdが大きくなるため、より正確なトルク検出を行な
うことができる。
【0042】
【発明の効果】本発明は、磁気検出手段がロータの各磁
化領域の磁化状態に応じた磁気のレベルを検出し、この
検出された磁気レベルに応じた検出信号を出力するの
で、磁気検出手段からの出力信号はロータの各磁化領域
の磁化状態に応じて変化し、磁気検出手段からの出力信
号に基づいてロータの回転状態を正確に判断することが
できる。
化領域の磁化状態に応じた磁気のレベルを検出し、この
検出された磁気レベルに応じた検出信号を出力するの
で、磁気検出手段からの出力信号はロータの各磁化領域
の磁化状態に応じて変化し、磁気検出手段からの出力信
号に基づいてロータの回転状態を正確に判断することが
できる。
【0043】第1の磁力を有する第1の磁化領域と、こ
の第1の磁力より強い第2の磁力を有する第2の磁化領
域と、この第2の磁力より強い第3の磁力を有する第3
の磁化領域とが予め定めた順番でロータに配設されるこ
とにより、磁気検出手段に第1の磁化領域が対向した場
合と、第2の磁化領域が対向した場合と、第3の磁化領
域が対向した場合とで検出される磁気レベルが変化する
ので、この磁気レベルの変化からロータの正転、逆転を
判別することができる。
の第1の磁力より強い第2の磁力を有する第2の磁化領
域と、この第2の磁力より強い第3の磁力を有する第3
の磁化領域とが予め定めた順番でロータに配設されるこ
とにより、磁気検出手段に第1の磁化領域が対向した場
合と、第2の磁化領域が対向した場合と、第3の磁化領
域が対向した場合とで検出される磁気レベルが変化する
ので、この磁気レベルの変化からロータの正転、逆転を
判別することができる。
【0044】第1の磁気検出手段が第1及び第2の磁化
領域の両方の磁気を検出してロータの回転に対して周期
の比較的短い検出信号を出力し、第2の磁気検出手段が
第2の磁化領域だけの磁気を検出してロータの回転に対
して周期の比較的長い検出信号を出力するので、ロータ
の低回転時に第1の磁気検出手段からの検出信号を用い
て精度良く回転速度を検知することができ、高回転時に
第2の磁気検出手段からの検出信号を用いて制御部の信
号処理の負担を軽減することができる。
領域の両方の磁気を検出してロータの回転に対して周期
の比較的短い検出信号を出力し、第2の磁気検出手段が
第2の磁化領域だけの磁気を検出してロータの回転に対
して周期の比較的長い検出信号を出力するので、ロータ
の低回転時に第1の磁気検出手段からの検出信号を用い
て精度良く回転速度を検知することができ、高回転時に
第2の磁気検出手段からの検出信号を用いて制御部の信
号処理の負担を軽減することができる。
【0045】磁気検出手段からの各検出信号の波形を比
較して磁気の検出値が正常かどうかを判別し、この比較
判別手段により磁気の検出値が異常と判別された時点で
異常報知を行なうので、経年変化等によってロータの磁
化の低下による回転速度の誤検出を未然に防止すること
ができる。
較して磁気の検出値が正常かどうかを判別し、この比較
判別手段により磁気の検出値が異常と判別された時点で
異常報知を行なうので、経年変化等によってロータの磁
化の低下による回転速度の誤検出を未然に防止すること
ができる。
【0046】各磁気検出手段から出力された各検出信号
を比較して位相差を検出し、この位相差から回転軸の歪
を検出するので、この回転軸の歪に基づいてトルクを検
出することができる。従って、回転センサをトルク検出
手段と兼用させることができる。
を比較して位相差を検出し、この位相差から回転軸の歪
を検出するので、この回転軸の歪に基づいてトルクを検
出することができる。従って、回転センサをトルク検出
手段と兼用させることができる。
【図1】本発明に係る回転センサを備えた自動車の車軸
部分の断面図である。
部分の断面図である。
【図2】回転センサの第1実施例を示す斜視図である。
【図3】第1実施例の回転センサの出力を示す波形図で
ある。
ある。
【図4】回転センサの第2実施例を示す正面図である。
【図5】第2実施例の回転センサの出力を示す波形図で
ある。
ある。
【図6】第2実施例の制御部を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図7】第3実施例の動作を説明するための波形図であ
る。
る。
【図8】回転センサの第4実施例を示す斜視図である。
【図9】第4実施例の動作を説明するための波形図であ
る。
る。
【図10】回転センサの第4実施例の他の構成を示す斜
視図である。
視図である。
1 回転センサ 2 車軸 3 ナックル 5,51,52,53,54,55 磁気センサ 6,6a,6b ロータ 7 制御部 71 比較手段 72 警報手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川戸 康史 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 渡邊 玲宏 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 渡辺 仁人 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 矢本 光弘 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 宮本 誠司 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 周方向に複数の磁化領域に着磁されたロ
ータと、このロータに対向して配置され、上記ロータか
らの磁気を検出する磁気検出手段とを備えた回転センサ
において、上記ロータは、磁化された各領域が予め定め
た複数種類の磁化状態のいずれかに設定され、上記磁気
検出手段は、検出された磁気のレベルに応じた検出信号
を出力することを特徴とする回転センサ。 - 【請求項2】 上記ロータは、第1の磁力を有する第1
の磁化領域と、この第1の磁力より強い第2の磁力を有
する第2の磁化領域と、この第2の磁力より強い第3の
磁力を有する第3の磁化領域とが予め定めた順番で配設
されるように着磁されていることを特徴とする請求項1
記載の回転センサ。 - 【請求項3】 上記磁気検出手段は、上記ロータの一側
面側からロータの幅方向にオフセットされて配設された
第1の磁気検出手段と第2の磁気検出手段とからなり、
上記ロータは、一側面側から上記第1の磁気検出手段に
対向する位置まで着磁されて形成された第1の磁化領域
と、上記一側面側から上記第2の磁気検出手段に対向す
る位置まで着磁されて形成された第2の磁化領域とが予
め定めた順番で配設されていることを特徴とする請求項
1記載の回転センサ。 - 【請求項4】 周方向に複数の磁化領域に着磁されたロ
ータと、このロータに対向して配置され、上記ロータか
らの磁気を検出する磁気検出手段とを備えた回転センサ
において、上記磁気検出手段は複数個配設され、これら
の磁気検出手段からの各検出信号の波形を比較して磁気
の検出値が正常かどうかを判別する比較判別手段と、こ
の比較判別手段により磁気の検出値が異常と判別された
時点で作動する異常報知手段とを備えたことを特徴とす
る回転センサ。 - 【請求項5】 回転軸に嵌着され、周方向に複数の磁化
領域に着磁されたロータと、このロータに対向して配置
され、上記ロータからの磁気を検出する磁気検出手段と
を備えた回転センサにおいて、上記磁気検出手段は、上
記ロータの幅方向に複数個配設され、検出された磁気の
レベルに応じた検出信号を出力するとともに、出力され
た各検出信号を比較して位相差を検出し、この位相差か
ら上記回転軸の歪を検出する検出手段を備えたことを特
徴とする回転センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26035592A JPH06109750A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 回転センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26035592A JPH06109750A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 回転センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06109750A true JPH06109750A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17346807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26035592A Pending JPH06109750A (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 回転センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06109750A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249141A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 回転検出装置 |
| JP2003509666A (ja) * | 1999-09-15 | 2003-03-11 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | タイヤセンサ |
| JP2008152711A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Nec Corp | 電源電圧変動解析システム、電源電圧変動解析方法及びプログラム |
| JP2009503527A (ja) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト | 本質的安全の向上した車輪回転速度検出用装置 |
| EP2498066A2 (en) | 2011-03-09 | 2012-09-12 | JTEKT Corporation | Rotation Angle Detection Apparatus |
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| CN102795302A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | 装多磁块不均匀分布磁通量转盘式传感器的助力自行车 |
| CN102795297A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | 电机壳上设可调节磁块位置传感器的助力自行车 |
| CN102826178A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-12-19 | 成都宽和科技有限责任公司 | 用壳体内多磁块不均匀分布磁通量传感器的助力自行车 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP26035592A patent/JPH06109750A/ja active Pending
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| CN102795302A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | 装多磁块不均匀分布磁通量转盘式传感器的助力自行车 |
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