JPH07253437A - 回転速度検出装置 - Google Patents

回転速度検出装置

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JPH07253437A
JPH07253437A JP17410094A JP17410094A JPH07253437A JP H07253437 A JPH07253437 A JP H07253437A JP 17410094 A JP17410094 A JP 17410094A JP 17410094 A JP17410094 A JP 17410094A JP H07253437 A JPH07253437 A JP H07253437A
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magnetic field
oscillator
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JP17410094A
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Katsuhiro Teramae
勝広 寺前
Hideki Fukusono
秀樹 福園
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals

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Abstract

(57)【要約】 【目的】１個の検出素子を用いて検出可能距離を大きく
でき、偏心によるうねりの影響を抑え、安定した検出出
力を得る回転速度検出装置を提供する。 【構成】検出部１の共振回路２に具備された検出コイル
Ｌによってロータの回転による磁界の変化を検出する。
共振回路２は発振回路３によって共振電流が供給されて
高周波磁界を発生させている。発振回路３の発振出力か
ら基準電圧回路５によって基準電圧Ｖｒを得る。検出部
１の出力電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒとをそれぞれ整流回路
４1 ，４2 で整流し差動増幅器６にて差動増幅する。差
動増幅器６の出力電圧Ｖsub を比較器７において比較電
圧Ｖthと比較し、ロータの凹凸に応じた検出信号を得て
いる。よって、検出部１の出力の絶対値レベルが変動し
ても、ロータと検出コイルＬとの距離に対する差動増幅
器６の出力電圧Ｖsub のばらつきを小さく抑えることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車輪やトラン
スミッション等に取り付けて車輪軸や駆動軸等の回転速
度を検出する回転速度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車にはアンチロックブレーキ
システム、オートマチックトランスミッション或いはナ
ビゲーションシステム等が搭載され、これらの装置は自
動車の走行速度を検出して種々の制御を行なうものであ
り、そのために自動車の走行速度の検出が重要性を増し
てきている。
【０００３】ところで、上記のように自動車の走行速度
を検出するためには、耐熱性、耐環境性等を考慮して、
一般的には光学式や接触式の検出装置よりも磁気による
検出装置が使用されている。例えば、略中心に挿通され
た回転軸（車軸）に固定されてこの回転軸と一体に回転
するロータを磁界中に設置し、ロータの回転による磁界
の変化で回転軸の回転速度（すなわち走行速度）を検出
する回転速度検出装置が用いられている。
【０００４】上記のような回転速度検出装置としては、
いわゆるマグネットピックアップ方式（以下、ＭＰＵ方
式と略す）の回転速度検出装置がある。このＭＰＵ方式
の回転速度検出装置は、略円筒状の金属製のロータの円
周方向に沿った表面に凹凸部を設けてギヤ状に形成し、
このロータを回転軸に固定するとともに、その近傍に永
久磁石を配置した検出部を設け、この永久磁石により生
じる磁界中でのロータの回転運動により、円周方向に沿
ってロータ表面に設けた凹凸部が上記磁界を変化させる
ことによって、検出部の磁気検出コイルに生じる誘導起
電力を出力信号として取り出すものである。この出力信
号は、凹凸部が等間隔に設けられているため、ロータの
回転速度に比例した波高値及び周期の正弦波信号とな
る。そして、上記出力信号は、コンパレータにより基準
電圧と比較されて”０”，”１”のパルス信号に変換さ
れた後パルスカウントされることによって回転軸の回転
速度が検出されるのである。
【０００５】ところが、上記のＭＰＵ方式の回転速度検
出装置では、検出部の出力信号がロータの回転速度（回
転数）に比例するため、低速では充分なレベルの出力信
号が得られず、回転速度の検出感度が速度に比例して低
下してしまい、ロータの回転が停止する寸前まで検出す
ることができないという問題がある。そこで、このよう
な問題を生じずに低速域まで検出可能とするために、ホ
ール素子や磁気抵抗素子によって上記磁界の変化を検出
したり、あるいは、コイルに高周波電流を流すことによ
り高周波磁界を発生させ、この高周波磁界中にロータを
配置し、高周波磁界によってロータの表面に生じる渦電
流がロータの回転により変化し、それによって生じる上
記コイルのインピーダンスやＱファクタの変化を検出す
る方法が採られている。
【０００６】上記高周波磁界による検出方式（以下、高
周波磁界方式と略す）の具体例を図３９及び図４０によ
り簡単に説明する。図３９に示す回転速度検出装置にお
いては、高周波発振器４０によりコイル４１を駆動して
発生させた高周波磁界中でロータ４２を回転させること
により、コイル４１と対向するロータ４２の円周方向に
沿った面を高周波磁界の磁束が貫き、それによってロー
タ４２の円周方向に沿った面に渦電流を生じさせてい
る。一方、この渦電流により生じる磁界によって逆に高
周波磁界が影響を受けてコイル４１のインピーダンスや
Ｑファクタが変化し、高周波発振器４０によるコイル４
１の発振振幅が変化することになる。
【０００７】しかるに、ロータ４２の円周方向に沿った
面には凹凸部４２ａが設けられているため、ロータ４２
の回転に伴ってロータ４２の凹凸部４２ａとコイル４１
との距離が変化し、ロータ４２の円周方向に沿った面を
貫く磁束がロータ４２の回転に応じて変化する。その結
果、ロータ４２の上記面に生じる渦電流の大きさが変化
するので、ロータ４２の凹凸部４２ａに応じて高周波発
振器４０の発振出力が変化する。そして、その変化を検
出することによってロータ４２の回転速度を検出するこ
とができるのである。
【０００８】つまり、検出部４３に設けられた信号検出
用抵抗Ｒにより得られる高周波信号は、ロータ４２の回
転速度に応じた周期で発振振幅が変化する（図４０
（ａ）参照）。そして、その出力を整流器４４で整流し
（図４０（ｂ）参照）、さらにその出力を低域通過フィ
ルタ４５で濾過して検出出力を得ている（図４０（ｃ）
参照）。
【０００９】したがって、従来のＭＰＵ方式とは異な
り、検出出力の出力レベルがロータ４２の回転数により
変化しないので、停止から高速までの広い範囲の回転速
度を検出できるのである。なお、整流器４４の出力をそ
の波高値でホールドしたり、原発振の２倍の周波数成分
をその出力からフィルタによって除去してロータ４２の
回転速度に応じた検出出力を得ることもできる。
【００１０】ここで、図４０（ｃ）に示す検出出力の谷
部が、図４１に示すロータ４２の凸部に対応する信号Ａ
であり、山部が凹部に対応する信号Ｂとなり、２つの信
号Ａ，Ｂのレベルはコイル４１とロータ４２との距離に
応じて変化する。したがって、図４１に示すように、検
出部４３のコイル４１とロータ４２との距離を一定距離
に固定すれば、ロータ４２の凹凸部４２ａに対応した安
定した検出出力が得られることになり、その距離に応じ
て２つの信号Ａ，Ｂの中間レベルに比較値Ｖthを設定す
ることによって、ロータ４２の凹凸部４２ａに対応し
た"0" ,"1"の出力を得ることができる。また、図４１の
場合であれば、コイル４１とロータ４２との距離が約
０．８ｍｍまでは検出可能ということになる（以下、検
出可能距離と呼ぶ）。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような回転速度検出装置を実際に使用する場合には、使
用用途や環境などに応じて、検出可能距離を変えるのが
普通であり、検出可能距離としては最大数ｍｍ程度まで
保証する必要がある。ところが、図４１の場合であれ
ば、検出可能距離の最大値はせいぜい０．８ｍｍ程度し
かなく、それ以上は基本的に固定された比較値Ｖthを用
いる方法では検出は不可能であり、実用に適さない。ま
た、ロータ４２の凹凸部４２ａの段差の寸法も考慮する
必要があり、結局検出可能距離に応じて比較値Ｖthを変
えなければならない。
【００１２】一方、検出出力は、ある時点でコイル４１
と対向するロータ４２の１つの凸部又は凹部に対応する
ことが理想であるが、実際には隣接する凹凸部４２ａの
影響を全く無視することはできず、凸部と凹部とに対応
した２つの信号Ａ，Ｂのレベル差が小さくなってしま
う。すなわち、１個の検出素子（この場合はコイル４
１）でロータ４２の凹凸部４２ａに対応した検出出力を
得て、その検出出力の絶対値レベルを比較値Ｖthと比較
する方法では、検出可能距離はロータ４２の凹凸部４２
ａの段差寸法よりも大きくすることができないという問
題がある。
【００１３】さらに、図４２に示すように、温度変化な
どの環境条件を含めた回路の動作状態や検出素子の特性
ばらつきなどによって検出出力が変動するため、比較値
の設定が困難になるとともに、検出可能距離を大きくす
ることができないという問題がある。それに対して、図
４３及び図４４に示す高周波磁界方式の回転速度検出装
置は、検出素子で得た検出出力の絶対値レベルを比較値
と比較するのではなく、ロータ４２の凹凸部４２ａに対
する検出出力の差分を比較値と比較することによって、
上記問題の解決を図ったものである。図４３及び図４４
に示すように、検出素子であるコイルＬ1 と２つのコン
デンサＣ1 ，Ｃ2 の直列回路とを並列に接続した共振回
路４６にトランジスタＱ1 のコレクタ電流を供給して発
振させ、コイルＬ1 によって励起される高周波磁界中に
ロータ４２を配置し、２つのコンデンサＣ1 ，Ｃ2 の接
続点より検出出力を得ている。すなわち、ロータ４２の
回転によるコイルＬ1 のインピーダンスやＱファクタの
変化によって共振回路４６の共振条件が変化することを
利用して、ロータ４２の回転に応じて振幅の変化する高
周波信号を検出出力としている。
【００１４】さらに、上記検出出力を整流回路４７にて
整流し、微分回路４８にて直流分を除去してロータ４２
の凹凸部４２ａに対する差分を得て、この差分を差動増
幅器４９において所定の基準電圧との間で差動増幅し、
差動増幅器４９の差動出力を比較器５０にて比較電圧と
比較することにより、ロータ４２の回転に応じた検出出
力を比較器５０の出力から得ることができ、上記の検出
可能距離を大きくすることができるものである。
【００１５】しかし、上記の構成においては、ロータ４
２の回転速度が低い場合には共振回路４６の共振電圧の
振幅変化も小さくなるので、低速での検出感度が悪くな
るという問題がある（図４５及び図４６参照）。そこ
で、検出可能距離を大きくするために、２つの検出素子
をロータ４２の凸部と凹部とにそれぞれ対向させて配置
し、各々の検出素子から得られる検出出力を差動増幅す
ることによって、凹凸部４２ａの段差の寸法に対応する
検出出力を得るようにしたものが提案されている。
【００１６】ところが、上記構成においても、ロータ４
２の凹凸部４２ａのピッチと、２つの検出素子のピッチ
との差に起因する感度低下が生じたり、２つの検出素子
の取付位置とロータ４２の回転軸とのずれにより、或い
は２つの検出素子とそれを含む２つの検出チャンネルの
特性のばらつきと環境変化に対する特性変化の差によっ
て２つの検出素子の出力間のバランスが崩れて検出能力
が低下してしまう。さらに、２つの検出素子間の相互干
渉による感度低下や、２つの検出素子の特性を揃えた
り、調整しなければならない。
【００１７】また、上記構成により低速域での検出感度
を向上させることによって、ロータ４２の偏心による検
出出力の振幅変動やうねりの発生が顕著になり、回転速
度の検出誤差等が生じてしまう。上述の方式において
は、ロータの偏心によって出力電圧の振幅が変動し、し
かもロータが金属で形成されているためにロータの凹凸
部以外の部分からの影響を受けて出力電圧にうねりが生
じる。その結果、波高値のレベルが基準電圧を越えてい
るにも関わらず検出出力が出ず、検出誤差が生じてしま
う。しかしながら、ＭＰＵ方式においてはロータ４２の
回転速度に比例した検出出力を得ているため、検出出力
は凹凸部４２ａの数を倍したＳ／Ｎ比を持っており、上
述したような差動方式に依らずとも実用的には偏心して
いても回転速度の検出は可能である。
【００１８】また、上記高周波磁界方式においてはロー
タ４２の偏心による影響の出方がＭＰＵ方式のものとは
若干異なる。すなわち、磁界変化を検出するためのホー
ル素子や磁気抵抗素子あるいはコイル４１とロータ４２
の凹凸部４２ａとのギャップがロータ４２の偏心によっ
て一定でなくなるため、ロータ４２とコイル４１との距
離が長いときには出力電圧の振幅は小さくなり、ロータ
４２とコイル４１との距離が短いときには逆に振幅が大
きくなる。さらに、ロータ４２の凹凸部４２ａ以外の部
分からの影響を受けて出力電圧にうねりが生じ、出力電
圧にうねりによる直流ドリフトが生じるために、波高値
のレベルが基準電圧を越えているにも関わらず検出出力
が出力されず、検出誤差が生じてしまう。
【００１９】さらに、コイル４１とロータ４２との距離
が短いときでも、ロータ４２が全体が金属で形成されて
いるような場合には、ロータ４２の凹凸部４２ａによる
磁界変化よりも、ロータ４２全体から受ける受ける磁界
変化の方が大きくなるため、出力電圧の振幅が逆に小さ
くなったり、極端な場合にはコイル４１が発振しなくな
って出力電圧の振幅が略ゼロとなって、検出不可能にな
るという問題がある。また、コイル４１の持つ温度特性
を補償するのが困難であるという問題もある。
【００２０】一方、２つの検出素子を用いた上述の従来
構成では、２つの検出素子とロータ４２との距離を全く
等しくすることは困難であるので、僅かにうねりが生じ
てしまう。また、上記距離の変化による出力電圧の振幅
変動を抑えることはできない。請求項１の発明は、上記
問題に鑑みてなされたものであり、１個の検出素子を用
いて回転速度が検出可能な検出素子とロータとの距離を
大きくでき、回路の動作状態などに影響されずに安定し
た検出出力を得ることができるとともに、偏心によるう
ねりの影響を抑えた回転速度検出装置の提供を目的とす
るものである。
【００２１】請求項２の発明は、請求項１の発明の目的
に加え、発振器の発振出力を安定させた回転速度検出装
置の提供を目的とするものである。請求項３及び請求項
４の発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、回
路の動作状態や素子の特性ばらつきの影響を抑えた回転
速度検出装置の提供を目的とするものである。
【００２２】また、請求項５及び請求項６の発明は、上
記問題に鑑みてなされたものであり、回転速度が検出可
能な検出素子とロータとの距離を大きくでき、偏心によ
るうねりの影響を抑えた回転速度検出装置の提供を目的
とするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、励起用コイルと発振器とを具備
し発振器により励起用コイルを駆動して磁界を発生させ
る磁界発生部と、この磁界中にて回転軸と一体に回転し
回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成
したロータと、ロータの回転による磁界の変化を検出す
る検出素子を具備し磁界の変化量に応じた出力を得る検
出部と、発振器より得られる発振出力と検出部の出力と
の差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を所定の比較
値と比較する比較部とを備え、回転するロータの凹凸に
対応した検出出力を比較部の出力から得ることを特徴と
する。
【００２４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、発振器より得られる発振出力と所定の基準値との差
分によって発振器をフィードバック制御するフィードバ
ック制御部を備えたことを特徴とする。請求項３の発明
は、上記目的を達成するために、磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の
凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の変
化を検出する第１のコイルを有する第１の発振器と、ロ
ータから磁気的な影響を受けない第２のコイルを有して
第１の発振器に略等しい発振周波数で発振するとともに
第１の発振器の発振出力の変化に応じて発振出力が変化
する第２の発振器と、第１のコイルから得られるロータ
の回転による磁界の変化に対応した出力が略一定となる
ように第１の発振器をフィードバック制御するフィード
バック制御部と、第１のコイルから得られるロータの回
転による磁界の変化に対応した出力と第２の発振器の発
振出力との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を所
定の比較値と比較する比較部とを備え、回転するロータ
の凹凸に対応した検出出力を比較部の出力から得ること
を特徴とする。
【００２５】請求項４の発明は、上記目的を達成するた
めに、磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方向に沿っ
た周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロータと、
ロータの回転による磁界の変化を検出する検出コイルを
有する発振器と、検出コイルから得られるロータの回転
による磁界の変化に対応した出力が略一定となるように
発振器をフィードバック制御するフィードバック制御部
と、検出コイルから得られるロータの回転による磁界の
変化に対応した出力と発振器の発振出力との差分を増幅
する増幅部と、増幅部の出力を所定の比較値と比較する
比較部とを備え、回転するロータの凹凸に対応した検出
出力を比較部の出力から得ることを特徴とする。
【００２６】請求項５の発明は、上記目的を達成するた
めに、磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方向に沿っ
た周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロータと、
ロータの回転による磁界の変化を検出する検出素子を具
備し磁界の変化量に応じた出力を得る検出部と、段階的
に設定した複数の比較値と検出部の出力とを比較する多
段階比較部とを備え、回転するロータの凹凸に対応した
検出出力を多段階比較部の出力から得ることを特徴とす
る。
【００２７】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、検出部の出力の昇降向きに応じて検出部の出力に対
する複数の比較値の相対的な値を所定の割合でそれぞれ
変化させるヒステリシス発生部を備え、多段階比較部
は、各比較値と検出部の出力との比較結果に応じた論理
値をラッチする複数のラッチ回路と、各ラッチ回路の出
力の反転する向きに対応して出力が反転する論理回路と
を具備したことを特徴とする。
【００２８】
【作用】請求項１の発明の構成では、励起用コイルと発
振器とを具備し発振器により励起用コイルを駆動して磁
界を発生させる磁界発生部と、この磁界中にて回転軸と
一体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数
の凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の
変化を検出する検出素子を具備し磁界の変化量に応じた
出力を得る検出部と、発振器より得られる発振出力と検
出部の出力との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力
を所定の比較値と比較する比較部とを備え、回転するロ
ータの凹凸に対応した検出出力を比較部の出力から得て
おり、発振器より得られる発振出力にロータの回転によ
る磁界の変化量が加わった検出部の出力と、もとの発振
出力との差分を増幅しているので、比較部において比較
値と比較されるのは、増幅部の出力の絶対値レベルでは
なく、ロータの凹凸に対応した相対的な出力変化であ
り、検出素子とロータの凹部との距離を無限遠方を含め
た任意の距離に設定した場合の出力となる。その結果、
検出部の出力の絶対値レベルが変動しても、ロータと検
出素子との距離に対する増幅部の出力のばらつきを小さ
く抑えることができ、また、ロータと検出素子との検出
可能距離を大きくすることができる。
【００２９】請求項２の発明の構成では、発振器より得
られる発振出力と所定の基準値との差分によって発振器
をフィードバック制御するフィードバック制御部を備え
たので、発振器の発振出力の変動を抑えて安定させるこ
とができ、ロータと検出素子との距離に対する増幅部の
出力のばらつきをさらに小さく抑えることができる。請
求項３の発明の構成では、磁界中にて回転軸と一体に回
転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を
形成したロータと、ロータの回転による磁界の変化を検
出する第１のコイルを有する第１の発振器と、ロータか
ら磁気的な影響を受けない第２のコイルを有して第１の
発振器に略等しい発振周波数で発振するとともに第１の
発振器の発振出力の変化に応じて発振出力が変化する第
２の発振器と、第１のコイルから得られるロータの回転
による磁界の変化に対応した出力が略一定となるように
第１の発振器をフィードバック制御するフィードバック
制御部と、第１のコイルから得られるロータの回転によ
る磁界の変化に対応した出力と第２の発振器の発振出力
との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を所定の比
較値と比較する比較部とを備え、回転するロータの凹凸
に対応した検出出力を比較部の出力から得るので、フィ
ードバック制御部によって第１のコイルから得られるロ
ータの凹凸による磁界の変化に応じた出力の変化が抑え
られるが、それと同時に第２の発振器の発振出力も変化
させられるため、ロータから磁気的な影響を受けない第
２のコイルを具備した第２の発振器の発振出力がロータ
の凹凸による磁界の変化に応じて変化することとなり、
略一定になるようにフィードバック制御された第１のコ
イルから得られる出力を基準として、第２の発振器の発
振出力との差分を取ることにより、回路の動作状態や素
子の特性ばらつきの影響を抑えることができる。
【００３０】請求項４の発明の構成では、磁界中にて回
転軸と一体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔
で多数の凹凸を形成したロータと、ロータの回転による
磁界の変化を検出する検出コイルを有する発振器と、検
出コイルから得られるロータの回転による磁界の変化に
対応した出力が略一定となるように発振器をフィードバ
ック制御するフィードバック制御部と、検出コイルから
得られるロータの回転による磁界の変化に対応した出力
と発振器の発振出力との差分を増幅する増幅部と、増幅
部の出力を所定の比較値と比較する比較部とを備え、回
転するロータの凹凸に対応した検出出力を比較部の出力
から得るので、フィードバック制御部によって検出コイ
ルから得られるロータの凹凸による磁界の変化に応じた
出力の変化が抑えられるが、それと同時に発振器の出力
が変化させられるため、発振器の発振出力がロータの凹
凸による磁界の変化に応じて変化することとなり、略一
定になるようにフィードバック制御された検出コイルよ
り得られる出力を基準として、発振器の発振出力との差
分を取ることにより、回路の動作状態や素子の特性ばら
つきの影響を抑えることができる。
【００３１】請求項５の発明の構成では、磁界中にて回
転軸と一体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔
で多数の凹凸を形成したロータと、ロータの回転による
磁界の変化を検出する検出素子を具備し磁界の変化量に
応じた出力を得る検出部と、段階的に設定した複数の比
較値と検出部の出力とを比較する多段階比較部とを備
え、回転するロータの凹凸に対応した検出出力を多段階
比較部の出力から得るので、複数の比較値を段階的に設
定することにより、検出部の出力が凹凸により上昇下降
する際に、何れかの比較値に対して上下することにな
り、検出部の出力の絶対値レベルがロータと検出素子と
の距離によって変わっても安定した検出が可能となる。
また、ロータと検出素子との距離を任意の距離に設定し
た場合、その距離に対応する検出部の出力のレベルから
一定の余裕量を引いたレベルに複数の比較値を段階的に
設定すれば、検出部の出力のばらつきや回路特性のばら
つきに対しても安定した検出出力を得ることができる。
【００３２】請求項６の発明の構成では、検出部の出力
の昇降向きに応じて検出部の出力に対する複数の比較値
の相対的な値を所定の割合でそれぞれ変化させるヒステ
リシス発生部を備え、多段階比較部は、各比較値と検出
部の出力との比較結果に応じた論理値をラッチする複数
のラッチ回路と、各ラッチ回路の出力の反転する向きに
対応して出力が反転する論理回路とを具備したので、検
出部の出力の上昇時と下降時とにおいて、比較値にヒス
テリシスを持たせることによって比較値を変化させ、検
出精度を向上させることができる。
【００３３】
【実施例】
（実施例１）以下、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。本実施例の回路ブロック図を図１に、具体概略
回路図を図２に示す。図１に示すように、本実施例にお
ける回転速度検出装置は、ロータ（図示せず）の回転に
よる磁界の変化を検出するための検出素子である検出コ
イルＬを備えた共振回路２から成る検出部１と、共振回
路２の検出コイルＬを駆動して高周波の磁界を発生させ
る発振回路３と、検出部１の出力電圧Ｖｓを整流する整
流回路４1 と、発振回路３の出力より基準電圧Ｖｒを得
る基準電圧回路５と、基準電圧Ｖｒを整流する整流回路
４2 と、整流された出力電圧Ｖｓと基準電圧Ｖｒとの差
分を増幅する差動増幅器６と、差動増幅器６の出力と比
較電圧回路８より入力される比較電圧Ｖthとを比較し
て、差動増幅器６の出力電圧Ｖsub が比較電圧Ｖthを越
える場合に信号を出力する比較器７とを備えている。な
お、ロータは従来例のものと共通であって、回転方向に
沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成してある。
但し、ロータの材質は本発明の要旨ではなく、金属製以
外にも、金属と樹脂とで形成されるもの等、回転により
磁界を変化させるものであればよい。
【００３４】また、本実施例においては、検出素子とし
ての検出コイルＬを磁界を発生させる励起用コイルと兼
用しており、検出部１が検出コイルＬを含む共振回路２
と発振回路３とから成る磁界発生部の一部となってい
る。さらに、図２に示すように、具体的には検出コイル
Ｌと抵抗Ｒ1 とを直列接続し、２つのコンデンサＣ1 ，
Ｃ2 の直列回路と並列に接続して共振回路２を構成して
いる。そして、２つのトランジスタＱ1 ，Ｑ2 から成る
カレントミラー回路に共振回路２と定電流回路９とを並
列に接続し、共振回路２と定電流回路９とに電源電圧Ｖ
ccが印加されている。よって、定電流回路９と２つのト
ランジスタＱ 1 ，Ｑ2 から成るカレントミラー回路と共
振回路２とにより、共振回路２に共振電流（トランジス
タＱ2 のコレクタ電流）が流れ、検出コイルＬを駆動し
ている。なお、抵抗Ｒ1 は検出コイルＬの内部抵抗と見
なすことができるので、共振回路２の共振条件に大きな
影響はない。
【００３５】また、検出部１の出力電圧Ｖｓは検出コイ
ルＬと抵抗Ｒ1 との接続点から取り、一方、基準電圧Ｖ
ｒは、２つのコンデンサＣ1 ，Ｃ2 の接続点を抵抗Ｒ2
を介してトランジスタＱ2 のエミッタに接続し、コンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 の接続点の電圧を抵抗Ｒ2 とエミッタ抵
抗Ｒｅとで分圧することによって得ている。つまり、図
１の回路ブロック図で説明した基準電圧回路５は、抵抗
Ｒ2 とエミッタ抵抗Ｒｅとによって構成されている。
【００３６】ここで、共振回路２においてブリッジ回路
を構成しており、検出コイルＬ，抵抗Ｒ1 及び２つのコ
ンデンサＣ1 ，Ｃ2 の各インピーダンスをブリッジの平
衡条件を満たすような値に設定することにより、各素子
のばらつきのみに影響されるだけの安定した出力電圧Ｖ
ｓが得られる。したがって、２つのコンデンサＣ1 ，Ｃ
2 の容量を等しくすると、ロータを検出していない場合
の検出部１の出力電圧ＶｓとコンデンサＣ1 ，Ｃ2 の接
続点の電圧とは等しくなる。
【００３７】上述のように、検出部１の出力電圧Ｖｓは
共振回路２の両端電圧（以下、共振電圧と呼ぶ）を検出
コイルＬと抵抗Ｒ1 とで分圧したものとなり、ロータの
回転による磁界変化に伴って検出コイルＬのインピーダ
ンスやＱファクタが変化するので、上記の分圧比も変化
し、図３及び図４に示すように、出力電圧Ｖｓの振幅は
ロータの回転により変化することとなる。なお、図３は
検出コイルＬとロータとの距離が長い場合、図４はその
距離が短い場合を表している。
【００３８】そして、出力電圧Ｖｓ及び基準電圧Ｖｒを
能動素子やダイオードから成る整流回路４1 ，４2 で整
流し、オペアンプＩＣ1 から成る差動増幅器６において
差動増幅して差分の電圧Ｖsub を得ている（図３及び図
４参照）。ここで、オペアンプＩＣ1 には帰還用の抵抗
とコンデンサとが接続されており、差動増幅器６の出力
電圧Ｖsub は平滑されて出力される。なお、基準電圧Ｖ
ｒが入力されるオペアンプＩＣ1 の非反転端子には、リ
ファレンス回路１０からのリファレンス電圧が入力され
ている。
【００３９】次段のオペアンプＩＣ2 から成る比較器７
においては、図５に示すように、差動増幅器６の出力電
圧Ｖsub を比較電圧回路８から得られる比較電圧Ｖthと
比較することによって、ロータの回転速度に対応した検
出出力を得ているのである。ここで、比較器７の出力は
抵抗を介して比較電圧回路８が接続された非反転入力端
子に帰還されているので、比較電圧Ｖthにはヒステリシ
スが生じる。これにより、図５に示すように、差動増幅
器６の出力電圧Ｖsub はロータの凸部に対する場合は比
較電圧Ｖth+ 、凹部に対する場合は比較電圧Ｖth- と比
較されることになる。
【００４０】上記構成によれば、比較器７において比較
電圧Ｖthと比較されるのは、検出部１の出力の絶対値レ
ベルではなく、ロータの凹凸部に対応した相対的な出力
変化であり、言うなれば、検出コイルＬとロータの凹部
との距離を無限遠方を含めた任意の距離に設定した場合
の出力である。すなわち、本実施例においては、１つの
検出コイルＬによってロータの凹凸部に対応した検出出
力を得ることができ、従来例のように２つの検出素子の
差動出力より検出出力を得るよりも、簡単な構成で、検
出部１の出力の絶対値レベルが変動しても、ロータと検
出コイルＬとの距離に対する差動増幅器６の出力電圧Ｖ
sub のばらつきを小さく抑えることができるものであ
り、これによって、次段の比較器７における比較電圧Ｖ
thの設定が容易になる。また、ロータと検出コイルＬと
の検出可能距離を大きくすることができるのである。
【００４１】（実施例２）本実施例の回路ブロック図を
図６に、具体概略回路図を図７に示す。図６及び図７に
示すように、本実施例の基本構成は実施例１のものと共
通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は
省略する。上記実施例１においては、図３及び図４に示
すように検出コイルＬとロータとの距離（凹凸部との距
離を含む）が変化すると基準電圧Ｖｒの平均値も変化
し、また、基準電圧Ｖｒと出力電圧Ｖｓとは独立してい
ないので、ロータの回転によって出力電圧Ｖｓと同様に
基準電圧Ｖｒの振幅も僅かに変化している。さらに、ト
ランジスタＱ1 ，Ｑ2 のエミッタ抵抗Ｒｅの温度変化に
よっても基準電圧Ｖｒの振幅が若干変化する。
【００４２】一方、検出部１における回転速度の検出感
度は、発振器３の発振状態、特に発振振幅に影響される
ものであり、その振幅を一定にすることが検出感度の向
上につながる。しかし、ロータの回転による凹凸部に対
応した検出出力の周波数は、約０〜数ｋＨｚまでの広い
範囲にあり、全域に渡って振幅を一定にすることは困難
である。
【００４３】そこで、本実施例においては、基準電圧回
路５から得られた基準電圧Ｖｒをフィードバック制御す
るフィードバック制御部１１を設け、基準電圧Ｖｒの安
定化を図っている。図６に示すように、整流回路４2 で
整流された基準電圧Ｖｒを誤差増幅器１２に入力し、フ
ィードバック用基準電圧回路１３からの一定の基準電圧
と誤差増幅し、その誤差増幅器１２の出力を積分回路１
４で積分して発振回路２をフィードバック制御してい
る。具体的には、図７に示すようにオペアンプＩＣ3 に
帰還用の抵抗とコンデンサとを接続し、このオペアンプ
ＩＣ3 によって誤差増幅器１２と積分回路１４とを兼用
している。
【００４４】さらに、オペアンプＩＣ3 の出力は発振回
路３を構成するトランジスタＱ3 のベースに入力するこ
とによってバイアスを変化させ、トランジスタＱ3 のコ
レクタ電流（発振電流）を略一定にするようにフィード
バック制御を行っている。なお、本実施例においては実
施例１とは異なり、１個のトランジスタＱ3 によって発
振回路３を構成している。その他の構成及び動作につい
ては、実施例１と共通である。
【００４５】上記構成によれば、図８及び図９に示すよ
うに、ロータの回転による発振電圧の変化に対して基準
電圧Ｖｒを略一定にすることができる（図８は検出コイ
ルＬとロータとの距離が長い場合、図９はその距離が短
い場合を表している）。一方、検出部１の出力電圧Ｖｓ
は、上述したように共振電圧を検出コイルＬと抵抗Ｒ 1
とによって分圧したものであるから、ロータの回転によ
って検出コイルＬのインピーダンスが変化すれば当然に
分圧比が変化し、ロータの凹凸部に応じた出力を得るこ
とができる。したがって、実施例１よりもさらに、ロー
タと検出コイルＬとの距離に対する差動増幅器６の出力
電圧Ｖsub のばらつきを小さく抑えることができ、温度
による検出感度のばらつきも抑えることができる。
【００４６】なお、従来例で説明したような検出部１の
出力の絶対値レベルを用いる構成においては、本実施例
のフィードバック制御を行った場合に検出出力自体が一
定になってしまうため、回転検出ができなくなってしま
う。ところで、検出部１の検出感度を向上させる方法に
は、以下のような方法も有効である。図１０に示すよう
に、検出コイルＬを有底筒状に形成された絶縁性を有す
る磁気遮蔽体１５の内部に収納し、磁気遮蔽体１５の底
面に設けた孔１５ａから検出コイルＬによる磁界をロー
タ１６に与え、また、ロータ１６の凹凸部１６ａによる
磁界の変化をこの孔１５ａから検出するようにして、検
出コイルＬの磁界の指向性を高め、検出感度の向上を図
ることができる。
【００４７】また、図１１及び図１２に示すように、ロ
ータ１７の形状を工夫し、略円板状の基台１７ａの周部
に金属からなる略長方形の複数の歯部１７ｂ…を等間隔
で並べて櫛状に配設し、歯部１７ｂ…を凸部、歯部１７
ｂの無い部分を凹部としてロータ１７を形成する。その
結果、図１３に示すように、ロータ１７の凹部に対する
出力電圧Ｖsub2は、凹部が無限縁にあるが如く略一定に
近づき、凸部に対する出力電圧Ｖsub1との差が大きくな
り、ロータ１７と検出コイルＬとの検出可能距離を大き
くすることもできるのである。
【００４８】なお、上記実施例１及び２において、検出
部１を構成する共振回路２の各素子のインピーダンス
を、磁気検出を行っていない状態の検出コイルＬのイン
ピーダンス（実効抵抗）に合わせて設定するようにすれ
ば、後段の比較電圧Ｖthの設定を行い易くすることがで
きる。また、上記のようにすれば、検出距離の大小に応
じて２段の増幅器を使い分け、検出距離が大きい時には
大きな増幅度で増幅し、検出距離が短い時には小さな増
幅度で増幅するようにして、それぞれの出力を別個に比
較演算するような構成とした場合にも比較値の設定が容
易になる。
【００４９】さらに、上記実施例１及び２においては、
検出部１の検出素子として検出コイルＬを用いたが、こ
れに限定するものではなく、以下の実施例において後述
するような磁気抵抗素子やホール素子を使用した検出部
であってもよいことは言うまでもない。また、実施例１
及び２においては検出部１と発振回路３とを兼用する回
路構成としたが、検出部１と発振回路３とを全く独立さ
せた回路構成としてもよい。
【００５０】（実施例３）本実施例の回路ブロック図を
図１４に、具体概略回路図を図１５に示す。図１４及び
図１５に示すように、本実施例の基本構成は実施例１及
び実施例２のものと共通であり、共通する部分には同一
の符号を付して説明は省略する。本実施例の回転速度検
出装置においては、第１のコイルＬ1 を有する第１の共
振回路２４1 を一対のトランジスタＱａ，Ｑｂから成る
カレントミラー回路２５のトランジスタＱｂに流れるコ
レクタ電流によって発振させてロータ（図示せず）に交
番磁界を与えている。第１の共振回路２４1 は第１のコ
イルＬ1 と並列に２つのコンデンサＣ1 ，Ｃ2 の直列回
路を接続したものであり、コンデンサＣ1，Ｃ2 の接続
点を帰還抵抗Ｒｆを介してトランジスタＱｂのエミッタ
に接続することによって、トランジスタＱｂと第１の共
振回路２４1 とでコルピッツ発振器である第１の発振器
２６1 が構成されている。第１のコイルＬ1 はロータに
近接して配置されており、回転するロータの凹凸部との
距離の変化によって起こる磁路の変化及びロータに生じ
る渦電流の変化に伴い、第１のコイルＬ1 のＱファクタ
などが変化することによってロータの凹凸部に対応した
出力が得られるものである。具体的には、第１の共振回
路２４1 に流れる共振電流の変化を電圧にて取り出すよ
うにしている。そして、第１の共振回路２４1 から取り
出した第１の出力Ｖｓ1 は整流回路４1 を介して差動増
幅器６に入力されている。また、本実施例においては、
トランジスタＱａ，Ｑｂとともにカレントミラー回路２
５を構成するトランジスタＱｃと、ロータや第１の共振
回路２４1 から磁気的な影響を受けないように配置され
る第２のコイルＬ2 を有する第２の共振回路２４2 とか
ら成るコルピッツ発振器である第２の発振器２６2 を設
けている。そして、同じようにこの第２の共振回路２４
2 から取り出した第２の出力Ｖｓ2を整流回路４2 を介
して差動増幅器６に入力している。第２の共振回路２４
2 はロータからの磁界の影響を受けていない状態での第
１の共振回路２４1 の共振周波数と略等しい共振周波数
で発振するように設定してある。
【００５１】さらに、第１の出力Ｖｓ1 は整流回路４1
を介してフィードバック制御部１１にも入力されてお
り、このフィードバック制御部１１によって第１の出力
Ｖｓ1が略一定の値となるようにカレントミラー回路２
５に流れる電流を制御している。フィードバック制御部
１１は実施例２のものと同じ構成であり、整流後の第１
の出力Ｖｓ1 をオペアンプＩＣ3 からなる誤差増幅器１
２に入力し、フィードバック用基準電圧回路１３からの
一定の基準電圧と誤差増幅し、その誤差増幅器１２の出
力を同じくオペアンプＩＣ3 からなる積分回路１４で積
分し、その出力をカレントミラー回路２５を構成するト
ランジスタＱａに直列に接続された制御用トランジスタ
Ｑｄのベースに与えてカレントミラー回路２５に流れる
電流を制御している。すなわち、既に説明したようにロ
ータの回転に伴って第１の発振器２６1 の発振振幅（第
１の出力Ｖｓ1 ）はロータの凹凸部に応じて変化する
が、上記フィードバック制御部１１によってその発振振
幅の変化を抑制し、第１の出力Ｖｓ1 が略一定となるよ
うにしている。
【００５２】一方、上述のように第１の出力Ｖｓ1 を略
一定にするために、カレントミラー回路２５に流れる電
流を変化させているので、第２の発振器２６2 に流れる
トランジスタＱｃのコレクタ電流も同じく変化し、第２
の発振器２６2 の発振振幅（出力Ｖｓ2 ）が変化する。
すなわち、第２のコイルＬ2 はロータや第１のコイルＬ
1 から磁気的な影響を受けないように配置されているか
ら、第２のコイルＬ2のＱファクタ等はロータの回転に
よる影響を受けない。しかるに、第２のコイルＬ2 に流
れる電流（トランジスタＱｃのコレクタ電流）が変化す
るため、結局第２の発振器２６2 の発振振幅がロータの
回転に伴って凹凸部に応じた変化をすることになる。
【００５３】そして、第１の発振器２６1 の発振振幅に
対応した第１の出力Ｖｓ1 と、第２の発振器２６2 の発
振振幅に対応した第２の出力Ｖｓ2 とを差動増幅器６に
おいて差動増幅し、得られた差分の出力電圧Ｖsub を比
較器７にて比較電圧Ｖthと比較することによって、最終
的にロータの凹凸に対応した検出出力を得ている。上記
構成では、ロータの回転による磁界変化を検出する第１
のコイルＬ1 を有する第１の発振器２６1 の発振出力か
らロータの凹凸部に対応した出力を得るのではなく、第
１の発振器２６1 の発振出力Ｖｓ1 を略一定とすること
によってこれを基準とし、磁気的な影響を受けないよう
に配置された第２のコイルＬ2 を有する第２の発振器２
６2 の発振出力Ｖｓ2 をロータの凹凸部に対応して変化
させ、２つの発振出力Ｖｓ1 ，Ｖｓ2 の差分を取るよう
にしている。つまり、全体が金属から形成されたロータ
を使用する場合に、第１の共振回路２４1 を定電流駆動
するとロータの回転による磁路変化及び渦電流変化のた
めに第１の発振器２６ 1 の発振振幅は小さくなってしま
う。そこで、本実施例の上記構成では、第１の第１のコ
イルＬ1 とロータとの距離が接近するような発振振幅が
小さくなろうとする状態において、第１の発振器２６1
の発振振幅が一定となるように第１の共振回路２４1 に
流れる電流を増加させることにより、上記磁路変化及び
渦電流変化による影響をより大きく引出し、図１６に示
すようにロータの凹凸部に対する感度を第１のコイルＬ
1 とロータとの距離が近いほどより向上させることがで
き、さらに、ロータの凹凸部に対する検出信号の差を大
きくして凹凸部の識別をより明確にでき、電源電圧変動
の検出感度に対する影響を抑制し、第１の共振回路２４
1 と第２の共振回路２４2 との特性のばらつきのみに影
響されるバランスのとれた検出が可能となる。また、２
つのコイルＬ1 ，Ｌ2 のロータによる磁気的影響を受け
ていない状態での実効抵抗値と、温度係数とが略等しく
でき、素子特有の温度特性を容易に且つ確実に補償する
ことができる。
【００５４】（実施例４）本実施例の回路ブロック図を
図１７に、具体概略回路図を図１８に示す。図１７及び
図１８に示すように、本実施例の構成は基本的に実施例
３のものと共通である。すなわち、本実施例において
は、ロータ及び第１のコイルＬ1 から磁気的な影響を受
けないように配置された第２のコイルＬ2 を有する第２
の発振器２６ 2 の発振振幅が略一定となるようにフィー
ドバック制御部１１によってフィードバック制御してい
る。つまり、実施例３の構成に対して、第２の発振器２
６2 の発振振幅（第２の出力Ｖｓ2 ）の発振振幅が略一
定となるようにして基準とし、ロータの回転に伴って変
化する第１の発振器２６1 の発振振幅（第１の出力Ｖｓ
1 ）との差分を取るようにしているのである。なお、他
の構成については実施例３のものと共通であるから説明
は省略する。
【００５５】上記構成によれば、差動増幅器６において
基準とする第２の発振器２６2 の発振振幅を略一定にす
ることができるから、ロータと第１のコイルＬ1 との距
離変化に対する出力変化を圧縮してダイナミックレンジ
を拡大することができ、また、ダイナミックレンジに余
裕のない状態での回路動作を安定させることができる。
【００５６】（実施例５）本実施例の回路ブロック図を
図１９に、具体概略回路図を図２０に示す。図１９及び
図２０に示すように、本実施例の構成は基本的に実施例
３のものと共通である。すなわち、本実施例は、実施例
３の構成においてカレントミラー回路２５を構成するト
ランジスタＱｃにて駆動される第２の共振回路２４2 の
代わりにコレクタ抵抗Ｒｄを接続し、このコレクタ抵抗
Ｒｄにおける電圧降下を第２の出力Ｖｓ2 に用いている
のである。なお、他の構成については実施例３のものと
共通であり、説明は省略する。
【００５７】上記構成によれば、実施例３の構成と同様
にロータの凹凸部に対する感度を検出コイルＬとロータ
との距離が近いほどより向上させることができ、さら
に、ロータの凹凸部に対する検出信号の差を大きくして
凹凸部の識別をより明確にでき、電源電圧変動の検出感
度に対する影響を抑制し、共振回路２４と検出用のコレ
クタ抵抗Ｒｄの特性のばらつきのみに影響されるバラン
スのとれた検出が可能となる。すなわち、検出コイルＬ
のロータによる磁気的影響を受けていない状態での実効
抵抗値に合わせてコクレタ抵抗Ｒｄの抵抗値を決める
と、素子特有の温度特性を容易に且つ確実に補償するこ
とができる。具体的には、図２１に示すようにコレクタ
抵抗Ｒｄに温度補償用の抵抗Ｒx ，Ｒy を各々並列及び
直列に接続することで行うことができる。上記温度補償
用抵抗Ｒx ，Ｒy の抵抗値は、例えば、回路全体をＩＣ
化した場合のＩＣチップ内外の温度係数の＋，−の抵抗
値を適宜選択すればよい。このようにすれば、後段の比
較器７における比較電圧Ｖthの設定も容易になる。ま
た、低い電圧で動作させる場合にも検出コイルＬをカレ
ントミラー回路２５にて駆動しているので有利となる。
【００５８】（実施例６）本実施例の回路ブロック図を
図２２に、具体概略回路図を図２３及び図２４に示す。
図２２乃至図２４に示すように、本実施例における検出
部１から差動増幅器６までの構成は実施例１ものと共通
であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省
略する。本実施例は、検出部１より得られたロータの回
転に応じた出力を所定の比較値と比較する構成に関する
ものであり、検出部１より上記出力を得る構成について
は実施例のものに限定する主旨ではなく、従来例におい
て説明した各種構成に適用することができるものであ
る。なお、実施例１の構成を用いることによって、後述
する複数の比較電圧の設定を容易にすることができる。
【００５９】本実施例における回転速度検出装置は、基
準電源回路２３の基準電圧により複数の比較電圧Ｖth1
，Ｖth2 …を段階的に設定する比較電圧設定部２２
と、各比較電圧Ｖth1 ，Ｖth2 …と差動増幅器６の出力
電圧Ｖsub とを比較する多段階比較部１８と、比較電圧
Ｖth1 …にそれぞれヒステリシスを持たせるヒステリシ
ス発生部１９を備えたことを特徴とするものである。
【００６０】図２２に示すように、多段階比較部１８
は、複数の比較電圧Ｖth1 ，Ｖth2 …と差動増幅器６の
出力電圧Ｖsub とを比較する比較回路２０と、比較回路
２０の出力からロータの回転に応じた論理値の検出出力
を得る論理回路２１とを備えている。さらに、論理回路
２１の出力はヒステリシス発生部１９にフィードバック
され、ヒステリシス発生部１９は、論理回路２１の出力
に基づいて比較電圧発生部２２により設定される各比較
電圧Ｖth1 ，Ｖth2 …にヒステリシスを与えている。
【００６１】具体的には、図２３に示すように、直流電
源Ｅから成る基準電源回路２３と接地電位とを差動増幅
を行うオペアンプＩＣ4 に接続し、３つのコンパレータ
ＩＣ 5 〜ＩＣ7 の非反転入力端子に、オペアンプＩＣ4
の出力電圧をそれぞれ分圧抵抗によって分圧することに
よって段階的に設定される３つの比較電圧Ｖth1 〜Ｖth
3 を入力している。そして、各コンパレータＩＣ5 〜Ｉ
Ｃ7 の反転入力端子には、差動増幅器６の出力電圧Ｖsu
b がそれぞれ入力されて各比較電圧Ｖth1 〜Ｖth3 と比
較されている。
【００６２】各コンパレータＩＣ5 〜ＩＣ7 の出力端子
は、抵抗Ｒ4 と、ダイオードＤ1 とコンデンサＣ5 〜Ｃ
7 とから成る微分回路を介してＲＳフリップフロップＦ
Ｆのリセット端子Ｒに接続されるとともに、インバータ
ＩＣ8 〜ＩＣ10と、抵抗Ｒ5，ダイオードＤ2 及びコン
デンサＣ8 〜Ｃ10とから成る微分回路とを介してＲＳフ
リップフロップＦＦのセット端子Ｓに接続されている。
そして、ＲＳフリップフロップＦＦの出力Ｑを回転速度
の検出出力とするとともに、抵抗Ｒ6 を介してオペアン
プＩＣ4 の非反転入力端子に帰還している。
【００６３】上記構成では、出力電圧Ｖsub が上昇する
際にコンパレータＩＣ5 〜ＩＣ7 の比較電圧Ｖth1 〜Ｖ
th3 の何れかを越えると、微分回路によってＲＳフリッ
プフロップＦＦのリセット端子Ｒには立ち下がりのトリ
ガパルスが入力され、セット端子Ｓには立ち上がりのト
リガパルスが入力される。一方、ＲＳフリップフロップ
ＦＦは負論理であるから、上記の場合にはＲＳフリップ
フロップＦＦはリセットされて出力ＱはＨレベルからＬ
レベルに反転する。
【００６４】また、ＲＳフリップフロップＦＦの出力Ｑ
はオペアンプＩＣ4 の非反転入力端子に入力されてお
り、ＲＳフリップフロップＦＦの出力Ｑに応じてオペア
ンプＩＣ4 の非反転入力端子の入力電圧が変化する。し
たがって、出力電圧Ｖsub が下降しながら何れかの比較
電圧Ｖth1 〜Ｖth3 を下回ることにより、立ち下がりの
トリガパルスがＲＳフリップフロップＦＦのセット端子
Ｓに与えられるまでは、ＲＳフリップフロップＦＦの出
力ＱはＬレベルのままであるから、オペアンプＩＣ4 の
非反転入力端子の入力電圧は下がり、その結果コンパレ
ータＩＣ5 〜ＩＣ 7 の比較電圧Ｖth1 〜Ｖth3 も一定の
割合で下がることになる（これを比較電圧Ｖth1-〜Ｖth
3-と表記する）。
【００６５】一方、出力電圧Ｖsub が下降する際には、
出力電圧Ｖsub が上昇する際の比較電圧Ｖth1 〜Ｖth3
（これを比較電圧Ｖth1+〜Ｖth3+と表記する）よりも低
い上記比較電圧Ｖth1-〜Ｖth3-の何れかを下回ると、Ｒ
ＳフリップフロップＦＦのリセット端子Ｒには立ち上が
りのトリガパルスが、セット端子Ｓには立ち下がりのト
リガパルスが入力されて、ＲＳフリップフロップＦＦが
セットされて出力ＱはＬレベルからＨレベルに反転す
る。すなわち、ＲＳフリップフロップＦＦの出力Ｑは、
ロータの凹凸に対応してＨレベルとＬレベルとが反転す
るパルス状の信号となり、このパルス状の検出信号をカ
ウントすればロータの回転速度を知ることができる。ま
た、上述のように出力電圧Ｖsub が上昇する際には高い
比較電圧Ｖth1+〜Ｖth3+とし、出力電圧Ｖsub が下降す
る際には低い比較電圧Ｖth1-〜Ｖth3-とすることによっ
て、比較電圧Ｖth1 〜Ｖth3 にヒステリシスを持たせて
検出精度を向上させることができる。
【００６６】なお、図２４は比較電圧Ｖth1 …をｎ段階
に設定する場合の回路構成図であり、その動作について
は図２３に示す３段階に設定したものと共通であるので
説明は省略する。次に、図２５に比較電圧Ｖth1 ，Ｖth
2 …を段階的に設定した様子を示す。これは横軸にロー
タと検出コイルＬとの距離ｒ、縦軸に差動増幅器６の出
力電圧Ｖsub をとり、ロータの凸部に対応する出力電圧
Ｖsub1及び凹部に対応する出力電圧Ｖsub2と、ロータと
検出コイルＬとの距離ｒとの関係を表したものである。
【００６７】ここで、本実施例における３段階の比較電
圧設定を行う場合の各比較電圧Ｖth1 〜Ｖth3 と距離ｒ
との関係について説明する。まず、各記号を以下のよう
に定義する。 ｒn ：比較電圧Ｖthn に対して回転速度が検出可能
な距離 Ｖsub1(n) ：距離ｒn においてロータの凸部に対応して
得られる出力電圧 Ｖsub2(n) ：距離ｒn においてロータの凹部に対応して
得られる出力電圧 ΔＶ(n) ：比較電圧Ｖthn に対するヒステリシス電圧 Ｖthn + ：比較電圧Ｖthn にヒステリシス電圧ΔＶ(n)
の２分の１の増加分を加味した電圧値 Ｖthn - ：比較電圧Ｖthn にヒステリシス電圧ΔＶ(n)
の２分の１の減少分を加味した電圧値 Ｖmg(n) ：比較電圧Ｖthn に対して特性ばらつきを考慮
した余裕電圧値 ｒmg(n) ：電圧Ｖthn + となる距離に対する余裕距離 ｒ（Ｖsub1(n) ＝Ｖthn + ）：Ｖsub1(n) ＝Ｖthn + と
なる距離 よって、比較電圧Ｖthn に対して回転速度が検出可能な
距離ｒn は、以上の記号を用いて次式で示される（図２
５参照）。
【００６８】１）ｎ＝１のとき Ｖth1 + ＝Ｖth1 - ＋ΔＶ(1) Ｖth1 - ＝Ｖsub2(0) ＋Ｖmg(1) ｒ1 ＝ｒ（Ｖsub1(1) ＝Ｖth1 + ）−ｒmg(1) ２）ｎ＝２のとき Ｖth2 + ＝Ｖth2 - ＋ΔＶ(2) Ｖth2 - ＝Ｖsub2(1) ＋Ｖmg(2) ｒ2 ＝ｒ（Ｖsub1(2) ＝Ｖth2 + ）−ｒmg(2) ３）ｎ＝３のとき Ｖth3 + ＝Ｖth1 - ＋ΔＶ(3) Ｖth2 - ＝Ｖsub2(2) ＋Ｖmg(3) ｒ3 ＝ｒ（Ｖsub1(3) ＝Ｖth2 + ）−ｒmg(3) すなわち、任意の比較電圧Ｖthn に対して回転速度が検
出可能な距離ｒn は、余裕距離ｒmg(n) をみて上記各式
で表せる。
【００６９】一方、図２６及び図２７に示すように、比
較的に小さい距離ｒ1 の場合（図２６における（ａ）の
振幅及び図２７（ａ）参照）、中間程度の距離ｒ2 の場
合（図２６における（ｂ）の振幅及び図２７（ｂ）参
照）、比較的に大きい距離ｒ3の場合（図２６における
（ｃ）の振幅及び図２７（ｃ）参照）とを比較すると、
距離ｒ1 のときには検出部１における検出電圧の振幅は
大きく、距離が大きくなるにつれて上記振幅は次第に小
さくなり、差動増幅器６の出力電圧Ｖsub （ロータの凸
部に対する出力電圧Ｖsub1、凹部に対する出力電圧Ｖsu
b2）も距離に反比例するように小さくなる（図２６参
照）。まず、距離ｒ1 の場合をみると、出力電圧Ｖsu
b1，Ｖsub2は一番高い値に設定された比較電圧Ｖth1 の
みに対して上下することになる（図２７（ａ）参照）。
また、距離ｒ2 の場合をみると、出力電圧Ｖsub1，Ｖsu
b2は中間に設定された比較電圧Ｖth2 のみに対して上下
することになる（図２７（ｂ）参照）。さらに、距離ｒ
3 の場合をみると、出力電圧Ｖsub1，Ｖsub2は一番低い
値に設定された比較電圧Ｖth3 のみに対して上下するこ
とになる（図２７（ｃ）参照）。なお、図２７（ａ）〜
（ｃ）におけるＨ，Ｌの符号は、各コンパレータＩＣ5
〜ＩＣ7 の出力を表すものである。
【００７０】したがって、複数の比較電圧Ｖth1 …を設
定することにより、出力電圧Ｖsubの凹凸による上昇下
降時に何れかの比較電圧Ｖth1 …を横切ることになり、
出力電圧Ｖsub の絶対値レベルがロータと検出コイルＬ
との距離によって変わっても安定した検出が可能とな
る。また、ロータと検出コイルＬとの距離を任意の距離
ｒに設定した場合、その距離ｒに対応する出力電圧Ｖsu
b のレベルから一定の余裕量を引いた電圧レベルに複数
の比較電圧Ｖth1 …を段階的に設定すれば、出力電圧Ｖ
sub のばらつきや回路特性のばらつきに対しても安定し
た検出出力を得ることができる。
【００７１】また、出力電圧Ｖsub にロータの偏心など
によるうねりが生じた場合について、図２８及び図２９
により説明する。すなわち、図２８及び図２９に示すよ
うに、出力電圧Ｖsub にうねりが生じてその振幅及び平
均レベルが変動しても、出力電圧Ｖsub は段階的に設定
した複数の比較電圧Ｖth1 …の何れかを上下することと
なり、上記うねりに関わらず常に検出出力を得ることが
できる。したがって、従来のように２つの検出コイルを
用いてその差分から検出出力を得る構成ではなく、１つ
の検出コイルＬによって、うねりによる影響を除去し安
定した検出出力の得られる回転速度検出装置を実現する
ことができる。
【００７２】（実施例７）本実施例の回路ブロック図を
図３０に、具体概略回路図を図３１に示す。図３０及び
図３１に示すように、本実施例の一部の構成は実施例
１，２及び６のものと共通であり、共通する部分には同
一の符号を付して説明は省略する。本実施例の回転速度
検出装置は、検出部３０に磁気抵抗素子或いはホール素
子のような磁気検出素子を用い、実施例１乃至３の構成
とは異なり検出部３０と分離した磁界励起用の共振回路
３１の励起用コイルによって磁界を発生させている。ま
た、検出部３０の出力電圧と、発振回路３の出力より基
準電圧回路５において得られる基準電圧Ｖｒとをそれぞ
れ整流回路４1 ，４2 にて整流し、差動増幅器６によっ
て、差動増幅して出力電圧Ｖsub を得る構成は、実施例
１乃至実施例６ものと共通である。さらに、実施例６で
説明した多段階比較部１８によって、出力電圧Ｖsub を
複数の比較電圧Ｖth1 …と比較して検出出力を得る構成
は実施例６のものと共通である。
【００７３】一方、本実施例における特徴は、上記複数
の比較電圧Ｖth1 …にヒステリシスを持たせる構成にあ
る。すなわち、図３０及び図３１に示すように、ＲＳフ
リップフロップＦＦの出力Ｑを実施例２において説明し
たフィードバック制御部１１のフィードバック用基準電
圧回路１３に帰還し、ＲＳフリップフロップＦＦの出力
Ｑ（ロータの回転に応じた出力）によって誤差増幅器１
２に入力されるフィードバック用基準電圧を変化させて
いる。よって、差動増幅器６の出力電圧Ｖsubそのもの
が出力電圧Ｖsub の上昇時に何れかの比較電圧Ｖth1 …
を越えると高くなり、反対にその下降時において何れか
の比較電圧Ｖth1 …を下回ると低くなるので、複数の比
較電圧Ｖth1 …に相対的にヒステリシスを持たせること
ができるのである。
【００７４】（実施例８）本実施例の具体概略回路図を
図３２に示す。図３２に示すように、本実施例における
検出部３０から差動増幅器６までの構成は実施例７のも
のと共通であり、共通する部分には同一の符号を付して
説明は省略する。本実施例が実施例７と異なるのは多段
階比較部３２の構成であり、以下にその特徴である多段
階比較部３２について説明する。
【００７５】本実施例における回転速度検出装置の多段
階比較部３２は、オペアンプＩＣ15からなるコンパレー
タ３３と、４ビットのカウンタ３４と、カウンタ３４の
各ビットの出力Ｐ1 〜Ｐ4 によりオン・オフされるアナ
ログスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4と、カウンタ３４の各ビッ
トの出力Ｐ1 〜Ｐ4 が各クロック端子ＣＫ1 〜ＣＫ4に
入力されるＤフリップフロップからなりコンパレータ３
３の出力をラッチするラッチ回路３５1 〜３５4 と、Ｒ
ＳフリップフロップＦＦとを備えている。さらに、各ラ
ッチ回路３５1 〜３５4 の出力端子は、抵抗Ｒ4 ，ダイ
オードＤ1 及びコンデンサＣ5 〜Ｃ8 からなる微分回路
を介してＲＳフリップフロップＦＦのリセット端子Ｒに
接続されるとともに、インバータＩＣ11〜ＩＣ14と抵抗
Ｒ5 ，ダイオードＤ2 及びコンデンサＣ9 〜Ｃ12からな
る微分回路とを介してＲＳフリップフロップＦＦのセッ
ト端子Ｓに接続されている。また、カウンタ３４のクロ
ック端子ＣＫには発振回路３の発振出力が入力されてお
り、この発振出力に同期してカウンタ３４は各ビットの
出力Ｐ1 〜Ｐ4 を順次切り換えている。そして、ＲＳフ
リップフロップＦＦの出力Ｑを回転速度の検出出力とす
るとともに、フィードバック制御部１１のフィードバッ
ク用基準電圧回路１３に帰還している。
【００７６】次に、上記多段階比較部３２の動作を図３
３乃至図３５により説明する。図３３は、発振回路３の
発振出力（クロックパルス）と、カウンタ３４の各ビッ
トの出力Ｐ1 〜Ｐ4 と、ラッチ回路３５2 の出力Ｑｒ2
とのタイミングチャートを示すものである。なお、図３
３においてはラッチ回路３５2 を例示したが、他のラッ
チ回路３５1 ，３５3 ，３５4 についても動作は同じで
ある。
【００７７】いま、発振出力（クロックパルス）の周期
を８μｓとし、カウンタ３４の出力Ｐ1 〜Ｐ4 のパルス
幅を４μｓとすると、カウンタ３４からは発振出力（ク
ロックパルス）に同期して各出力Ｐ1 〜Ｐ4 が順次アナ
ログスイッチＳＷ1 〜ＳＷ4に与えられ、出力Ｐ1 …が
与えられたアナログスイッチＳＷ1 …がオンとなる。こ
こで、各アナログスイッチＳＷ1 …は、定電圧が印加さ
れた分圧抵抗Ｒ10〜Ｒ 14の直列回路の各接続点とコンパ
レータ３３の非反転入力端子との間に挿入されていて、
オンとなるアナログスイッチＳＷ1 …に対応して各々異
なる４段階の比較電圧Ｖth1 〜Ｖth4 がコンパレータ３
３の非反転入力端子に与えられるようになっている。
【００７８】したがって、発振出力（クロックパルス）
に同期して順次比較電圧Ｖth1 〜Ｖth4 が切り換えられ
て、コンパレータ３３において出力電圧Ｖsub と比較電
圧Ｖth1 〜Ｖth4 とが比較され、出力電圧Ｖsub がその
時点で例えば比較電圧Ｖth2を上回っている、或いは上
回るとコンパレータ３３の出力はＬレベルに立ち下が
り、反対に出力電圧Ｖsub がその時点で比較電圧Ｖth2
を下回っている、或いは下回るとコンパレータ３３の出
力はＨレベルに立ち上がる（図３３乃至図３５参照）。
【００７９】さらに、カウンタ３４の出力Ｐ1 〜Ｐ4 は
クロックパルスとして各ラッチ回路３５1 〜３５4 のク
ロック端子ＣＫ1 〜ＣＫ4 に入力されており、Ｈレベル
になった出力Ｐ1 〜Ｐ4 に対応するラッチ回路３５1 〜
３５4 にコンパレータ３３の出力がラッチされる。上記
構成によれば、ロータの回転によって上下する出力電圧
Ｖsub に対して、段階的に設定された複数の比較電圧Ｖ
th1 〜Ｖth4 を発振回路３の発振出力に同期して順次切
り換えるものであり、出力電圧Ｖsub の上昇下降時に何
れかの比較電圧Ｖth1 …を横切ることになり、出力電圧
Ｖsub の絶対値レベルがロータと検出部３０との距離に
よって変わっても安定した検出が可能となる。
【００８０】また、ＲＳフリップフロップＦＦの出力Ｑ
はフィードバック制御部１１に帰還されているので、実
施例７において説明したように、ＲＳフリップフロップ
ＦＦの出力Ｑ（ロータの回転に応じた出力）によって誤
差増幅器１２に入力されるフィードバック用基準電圧を
変化させている。よって、差動増幅器６の出力電圧Ｖsu
b そのものが出力電圧Ｖsub の上昇時と下降時において
変化し、複数の比較電圧Ｖth1 …に相対的にヒステリシ
スを持たせることができるのである。
【００８１】（実施例９）本実施例は、実施例８の構成
において、図３６に示すようにアナログスイッチＳＷ1
〜ＳＷ4 を使う代わりにカウンタ３４の各出力Ｐ1 〜Ｐ
4 を抵抗を介して定電圧に加算し、複数の比較電圧Ｖth
1 〜Ｖth4 を設定するようにしている。その他の構成は
実施例８と共通である。
【００８２】（実施例１０）本実施例は、実施例８の構
成において、図３７に示すようにアナログスイッチＳＷ
1 〜ＳＷ4 を使う代わりに、カウンタ３４の出力に対し
て常に所定のレベルとなる三角波を発生する三角波発生
回路３６を使い、図３８に示すように、カウンタ３４の
出力に応じて段階的に（同図においては１２段階）比較
電圧Ｖth1 …が変化するようにしている。但し、比較電
圧Ｖth1 …の設定には三角波に限らず、のこぎり波や正
弦波などの任意の波形の信号を使用することができる。
その他の構成は実施例８と共通である。
【００８３】なお、上記実施例１〜１０においては、整
流回路４1 ，４2 によって整流しているが、ピークホー
ルド回路や同期整流回路を用いてもよい。また、検出部
１，３０には磁気によりロータの回転を検出する方式の
ものを用いているが、例えば検出部に光センサ等を用い
てロータとの距離を検出するような方式のものにも、本
発明の技術思想を適用することは可能である。
【００８４】
【発明の効果】請求項１の発明は、励起用コイルと発振
器とを具備し発振器により励起用コイルを駆動して磁界
を発生させる磁界発生部と、この磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の
凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の変
化を検出する検出素子を具備し磁界の変化量に応じた出
力を得る検出部と、発振器より得られる発振出力と検出
部の出力との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を
所定の比較値と比較する比較部とを備え、回転するロー
タの凹凸に対応した検出出力を比較部の出力から得てお
り、発振器より得られる発振出力にロータの回転による
磁界の変化量が加わった検出部の出力と、もとの発振出
力との差分を増幅しているので、比較部において比較値
と比較されるのは、増幅部の出力の絶対値レベルではな
く、ロータの凹凸に対応した相対的な出力変化であり、
言うなれば、検出素子とロータの凹部との距離を無限遠
方を含めた任意の距離に設定した場合の出力となる。そ
の結果、検出部の出力の絶対値レベルが変動しても、ロ
ータと検出素子との距離に対する増幅部の出力のばらつ
きを小さく抑えることができるという効果がある。ま
た、ロータと検出素子との検出可能距離を大きくするこ
とができるという効果もある。さらに、ロータの軸ずれ
や偏心の影響を減少させることができるから、検出素子
の取り付けに精度が要求されず、回転速度検出装置の用
途を拡大することができるという効果がある。
【００８５】請求項２の発明は、発振器より得られる発
振出力と所定の基準値との差分によって発振器をフィー
ドバック制御するフィードバック制御部を備えたので、
発振器の発振出力の変動を抑えて安定させることがで
き、ロータと検出素子との距離に対する増幅部の出力の
ばらつきをさらに小さく抑えることができるという効果
がある。
【００８６】請求項３の発明は、磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の
凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の変
化を検出する第１のコイルを有する第１の発振器と、ロ
ータから磁気的な影響を受けない第２のコイルを有して
第１の発振器に略等しい発振周波数で発振するとともに
第１の発振器の発振出力の変化に応じて発振出力が変化
する第２の発振器と、第１のコイルから得られるロータ
の回転による磁界の変化に対応した出力が略一定となる
ように第１の発振器をフィードバック制御するフィード
バック制御部と、第１のコイルから得られるロータの回
転による磁界の変化に対応した出力と第２の発振器の発
振出力との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を所
定の比較値と比較する比較部とを備え、回転するロータ
の凹凸に対応した検出出力を比較部の出力から得るの
で、フィードバック制御部によって第１のコイルから得
られるロータの凹凸による磁界の変化に応じた出力の変
化が抑えられるが、それと同時に第２の発振器の発振出
力も変化させられるため、ロータから磁気的な影響を受
けない第２のコイルを具備した第２の発振器の発振出力
がロータの凹凸による磁界の変化に応じて変化すること
なり、略一定になるようにフィードバック制御された第
１のコイルから得られる出力を基準として、第２の発振
器の発振出力との差分を取ることにより、回路の動作状
態や素子の特性ばらつきの影響を抑えることができると
いう効果がある。
【００８７】請求項４の発明は、磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の
凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の変
化を検出する検出コイルを有する発振器と、検出コイル
から得られるロータの回転による磁界の変化に対応した
出力が略一定となるように発振器をフィードバック制御
するフィードバック制御部と、検出コイルから得られる
ロータの回転による磁界の変化に対応した出力と発振器
の発振出力との差分を増幅する増幅部と、増幅部の出力
を所定の比較値と比較する比較部とを備え、回転するロ
ータの凹凸に対応した検出出力を比較部の出力から得る
ので、フィードバック制御部によって検出コイルから得
られるロータの凹凸による磁界の変化に応じた出力の変
化が抑えられるが、それと同時に発振器の出力が変化さ
せられるため、発振器の発振出力がロータの凹凸による
磁界の変化に応じて変化することなり、略一定になるよ
うにフィードバック制御された検出コイルより得られる
出力を基準として、発振器の発振出力との差分を取るこ
とにより、回路の動作状態や素子の特性ばらつきの影響
を抑えることができるという効果がある。
【００８８】請求項５の発明は、磁界中にて回転軸と一
体に回転し回転方向に沿った周部に一定の間隔で多数の
凹凸を形成したロータと、ロータの回転による磁界の変
化を検出する検出素子を具備し磁界の変化量に応じた出
力を得る検出部と、段階的に設定した複数の比較値と検
出部の出力とを比較する多段階比較部とを備え、回転す
るロータの凹凸に対応した検出出力を多段階比較部の出
力から得るので、複数の比較値を段階的に設定すること
により、検出部の出力が凹凸により上昇下降する際に、
何れかの比較値に対して上下することになり、検出部の
出力の絶対値レベルがロータと検出素子との距離によっ
て変わっても安定した検出が可能となるという効果があ
る。また、ロータと検出素子との距離を任意の距離に設
定した場合、その距離に対応する検出部の出力のレベル
から一定の余裕量を引いたレベルに複数の比較値を段階
的に設定すれば、検出部の出力のばらつきや回路特性の
ばらつきに対しても安定した検出出力を得ることができ
るという効果がある。さらに、ロータの軸ずれや偏心の
影響を減少させることができるから、検出素子の取り付
けに精度が要求されず、回転速度検出装置の用途を拡大
することができ、検出部としていわゆる差動方式のもの
を用いた場合に、２つの磁気検出素子の特性を揃えた
り、調整する必要がなくなり、コストダウンが図れると
いう効果がある。
【００８９】請求項６の発明は、検出部の出力の昇降向
きに応じて検出部の出力に対する複数の比較値の相対的
な値を所定の割合でそれぞれ変化させるヒステリシス発
生部を備え、多段階比較部は、各比較値と検出部の出力
との比較結果に応じた論理値をラッチする複数のラッチ
回路と、各ラッチ回路の出力の反転する向きに対応して
出力が反転する論理回路とを具備したので、検出部の出
力の上昇時と下降時とにおいて、比較値にヒステリシス
を持たせることによって比較値を変化させ、検出精度を
向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１を示す回路ブロック図である。
【図２】同上の概略回路構成図である。
【図３】同上においてロータと検出コイルとの距離が大
きい場合の出力電圧Ｖsub と基準電圧Ｖｒとを示す波形
図である。
【図４】同上においてロータと検出コイルとの距離が小
さい場合の出力電圧Ｖsub と基準電圧Ｖｒとを示す波形
図である。
【図５】同上のロータと検出コイルとの距離と出力電圧
Ｖsub との関係を示す図である。
【図６】実施例２を示す回路ブロック図である。
【図７】同上の概略回路構成図である。
【図８】同上においてロータと検出コイルとの距離が大
きい場合の出力電圧Ｖsub と基準電圧Ｖｒとを示す波形
図である。
【図９】同上においてロータと検出コイルとの距離が小
さい場合の出力電圧Ｖsub と基準電圧Ｖｒとを示す波形
図である。
【図１０】同上における検出コイルとロータとを示す平
面図である。
【図１１】同上におけるロータの平面図である。
【図１２】同上におけるロータの斜視図である。
【図１３】同上のロータと検出コイルとの距離と出力電
圧Ｖsub との関係を示す図である。
【図１４】実施例３を示す回路ブロック図である。
【図１５】同上の概略回路構成図である。
【図１６】同上の動作を説明する図である。
【図１７】実施例４を示す回路ブロック図である。
【図１８】同上の概略回路構成図である。
【図１９】実施例５を示す回路ブロック図である。
【図２０】同上を示す概略回路構成図である。
【図２１】同上の別の構成を示す概略回路構成図であ
る。
【図２２】実施例６を示す回路ブロック図である。
【図２３】同上の概略回路構成図である。
【図２４】同上の多段階比較部の別の例を示す概略回路
構成図である。
【図２５】同上の動作を説明するものであり、ロータと
検出コイルとの距離と出力電圧Ｖsub との関係を示す図
である。
【図２６】同上の動作を説明するものであり、ロータと
検出コイルとの距離と出力電圧Ｖsub との関係を示す図
である。
【図２７】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作を説明するため
の図である。
【図２８】同上においてうねりが生じた場合の動作を説
明するためのものであり、ロータと検出コイルとの距離
と出力電圧Ｖsub との関係を示す図である。
【図２９】同上の動作を説明するための図である。
【図３０】実施例７を示す回路ブロック図である。
【図３１】同上の概略回路構成図である。
【図３２】実施例８を示す概略回路構成図である。
【図３３】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。
【図３４】同上の動作を説明するための出力電圧の波形
図である。
【図３５】同上の動作を説明するための図である。
【図３６】実施例９を示す要部の概略回路構成図であ
る。
【図３７】実施例１０を示す要部の概略回路構成図であ
る。
【図３８】同上の動作説明図である。
【図３９】従来例を示すものであり、いわゆる高周波磁
界方式の回転速度検出装置の概略構成図である。
【図４０】（ａ）〜（ｃ）は同上の各部の出力を示す波
形図である。
【図４１】同上におけるロータと検出コイルとの距離と
出力電圧との関係を示す図である。
【図４２】同上におけるロータと検出コイルとの距離と
出力電圧との関係を示す図である。
【図４３】さらに、他の従来例を示すものであり、いわ
ゆる高周波磁界方式の回転速度検出装置の回路ブロック
図である。
【図４４】同上の概略回路構成図である。
【図４５】同上においてロータと検出コイルとの距離が
大きい場合の出力電圧を示す波形図である。
【図４６】同上においてロータと検出コイルとの距離が
小さい場合の出力電圧を示す波形図である。
【符号の説明】
１ 検出部 ２ 共振回路 ３ 発振回路 ４1 ，４2 整流回路 ５ 基準電圧回路 ６ 差動増幅器 ７ 比較器 ８ 比較電圧回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 励起用コイルと発振器とを具備し発振器
    により励起用コイルを駆動して磁界を発生させる磁界発
    生部と、この磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方向
    に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロー
    タと、ロータの回転による磁界の変化を検出する検出素
    子を具備し磁界の変化量に応じた出力を得る検出部と、
    発振器より得られる発振出力と検出部の出力との差分を
    増幅する増幅部と、増幅部の出力を所定の比較値と比較
    する比較部とを備え、回転するロータの凹凸に対応した
    検出出力を比較部の出力から得ることを特徴とする回転
    速度検出装置。
  2. 【請求項２】 発振器より得られる発振出力と所定の基
    準値との差分によって発振器をフィードバック制御する
    フィードバック制御部を備えたことを特徴とする請求項
    １記載の回転速度検出装置。
  3. 【請求項３】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
    向に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロ
    ータと、ロータの回転による磁界の変化を検出する第１
    のコイルを有する第１の発振器と、ロータから磁気的な
    影響を受けない第２のコイルを有して第１の発振器に略
    等しい発振周波数で発振するとともに第１の発振器の発
    振出力の変化に応じて発振出力が変化する第２の発振器
    と、第１のコイルから得られるロータの回転による磁界
    の変化に対応した出力が略一定となるように第１の発振
    器をフィードバック制御するフィードバック制御部と、
    第１のコイルから得られるロータの回転による磁界の変
    化に対応した出力と第２の発振器の発振出力との差分を
    増幅する増幅部と、増幅部の出力を所定の比較値と比較
    する比較部とを備え、回転するロータの凹凸に対応した
    検出出力を比較部の出力から得ることを特徴とする回転
    速度検出装置。
  4. 【請求項４】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
    向に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロ
    ータと、ロータの回転による磁界の変化を検出する検出
    コイルを有する発振器と、検出コイルから得られるロー
    タの回転による磁界の変化に対応した出力が略一定とな
    るように発振器をフィードバック制御するフィードバッ
    ク制御部と、検出コイルから得られるロータの回転によ
    る磁界の変化に対応した出力と発振器の発振出力との差
    分を増幅する増幅部と、増幅部の出力を所定の比較値と
    比較する比較部とを備え、回転するロータの凹凸に対応
    した検出出力を比較部の出力から得ることを特徴とする
    回転速度検出装置。
  5. 【請求項５】 磁界中にて回転軸と一体に回転し回転方
    向に沿った周部に一定の間隔で多数の凹凸を形成したロ
    ータと、ロータの回転による磁界の変化を検出する検出
    素子を具備し磁界の変化量に応じた出力を得る検出部
    と、段階的に設定した複数の比較値と検出部の出力とを
    比較する多段階比較部とを備え、回転するロータの凹凸
    に対応した検出出力を多段階比較部の出力から得ること
    を特徴とする回転速度検出装置。
  6. 【請求項６】 検出部の出力の昇降向きに応じて検出部
    の出力に対する複数の比較値の相対的な値を所定の割合
    でそれぞれ変化させるヒステリシス発生部を備え、多段
    階比較部は、各比較値と検出部の出力との比較結果に応
    じた論理値をラッチする複数のラッチ回路と、各ラッチ
    回路の出力の反転する向きに対応して出力が反転する論
    理回路とを具備したことを特徴とする請求項５記載の回
    転速度検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852768B1 (ko) * 2007-01-09 2008-08-18 주식회사 트루윈 근접센서의 원리를 이용한 차량용 ａｂｓ 휠 센서

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5804724A (en) * 1996-05-02 1998-09-08 Chrysler Corporation Rotor speed estimator
DE19833092A1 (de) 1998-07-23 2000-01-27 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zur Reduzierung einer Eingangsspannung
DE19858536A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Signalauswertung
US6198350B1 (en) * 1999-04-13 2001-03-06 Delphi Technologies, Inc. Signal amplifier with fast recovery time response, efficient output driver and DC offset cancellation capability
JP2000337808A (ja) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd センサ
JP3700824B2 (ja) * 1999-07-26 2005-09-28 トヨタ自動車株式会社 回転速度検出装置
US6738501B2 (en) * 2001-04-13 2004-05-18 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc Adaptive data differentiation and selection from multi-coil receiver to reduce artifacts in reconstruction
KR100480362B1 (ko) * 2002-01-30 2005-04-06 한국하니웰 주식회사 ＮｄＦｅ 마그네트를 가지는 브이알 센서
DE10240705A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Zf Friedrichshafen Ag Drehzahlmeßsystem
JP4852021B2 (ja) * 2007-11-15 2012-01-11 株式会社東芝 増幅装置
US7652601B2 (en) * 2008-05-02 2010-01-26 Analog Devices, Inc. Fast, efficient reference networks for providing low-impedance reference signals to signal processing systems
US7830288B2 (en) * 2008-05-02 2010-11-09 Analog Devices, Inc. Fast, efficient reference networks for providing low-impedance reference signals to signal processing systems
GB2479773A (en) * 2010-04-22 2011-10-26 Secr Defence An inductive sensor for measuring the position of a control rod within a nuclear reactor
JP5192512B2 (ja) * 2010-04-22 2013-05-08 三菱電機株式会社 磁気検出装置
US9488505B2 (en) 2013-10-28 2016-11-08 Infineon Technologies Ag Circuit, method and sensor for obtaining information on a physical quantity
EP3100065B1 (en) * 2014-01-31 2018-12-26 University Of South Australia Sensor for detection of magnetic particles
GB201411033D0 (en) 2014-06-20 2014-08-06 Rolls Royce Power Eng Method of optimising the output of a sensor
GB201411032D0 (en) 2014-06-20 2014-08-06 Rolls Royce Power Eng Sensor and optimising method therefor
DE102018001059B4 (de) * 2018-02-09 2019-12-05 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Geschwindigkeit mit Hilfe eines induktiven Geschwindigkeitssensors
KR102136555B1 (ko) * 2018-09-06 2020-07-22 주식회사 만도 휠 스피드 센서 인터페이스 회로, 그 동작 방법 및 전자 제어 시스템
EP3715858B1 (fr) * 2019-03-28 2024-08-28 The Swatch Group Research and Development Ltd Procede et systeme de mesure d'au moins un parametre physique pour un velo
DE102019205312B4 (de) * 2019-04-12 2022-08-25 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Drehzahl eines elektronisch kommutierten Elektromotors
CN112416046A (zh) * 2019-08-23 2021-02-26 半导体元件工业有限责任公司 电压钳位电路
CN111679091A (zh) * 2020-04-30 2020-09-18 中国航发南方工业有限公司 高实时性分段自适应转速测量方法、装置、介质及设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2181554B1 (ja) * 1972-04-28 1976-10-29 Cem Comp Electro Mec
DE2357061C2 (de) * 1973-11-15 1985-02-14 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Abgabe von gleichmäßigen Impulsen bei bestimmten Winkelstellungen einer drehbaren Welle und zur Bildung von wenigstens einem Bezugssignal
DE3242109A1 (de) * 1982-11-13 1984-05-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur erfassung der drehzahl eines rotierenden teils
DE3543058C2 (de) * 1985-12-05 1997-02-13 Teves Gmbh Alfred Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aufbereitung eines Sensorsignals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852768B1 (ko) * 2007-01-09 2008-08-18 주식회사 트루윈 근접센서의 원리를 이용한 차량용 ａｂｓ 휠 센서

Also Published As

Publication number Publication date
CA2141154C (en) 1999-02-09
EP0665437B1 (en) 1998-09-16
DE69504719D1 (de) 1998-10-22
DE69504719T2 (de) 1999-05-20
CA2141154A1 (en) 1995-07-27
EP0665437A1 (en) 1995-08-02
US5539308A (en) 1996-07-23

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