JPH1151699A - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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- JPH1151699A JPH1151699A JP21186497A JP21186497A JPH1151699A JP H1151699 A JPH1151699 A JP H1151699A JP 21186497 A JP21186497 A JP 21186497A JP 21186497 A JP21186497 A JP 21186497A JP H1151699 A JPH1151699 A JP H1151699A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転検出の分解能の向上が図れる回転検出装
置を提供すること。 【解決手段】 被検出体10と共に回転するロータ2
と、ロータ2の近傍に設置され被検出体10の回転に伴
い周期的に変化し相互に位相の異なる二つの信号を出力
する検出器3と、検出器3の二つの出力信号を異なるし
きい値を用いてデューティ比の異なるパルス信号に波形
整形する波形整形回路4と、被検出体10の回転方向に
応じて二つのパルス信号のうち一方を選択して出力する
信号選択回路5とを備えて構成されている。
置を提供すること。 【解決手段】 被検出体10と共に回転するロータ2
と、ロータ2の近傍に設置され被検出体10の回転に伴
い周期的に変化し相互に位相の異なる二つの信号を出力
する検出器3と、検出器3の二つの出力信号を異なるし
きい値を用いてデューティ比の異なるパルス信号に波形
整形する波形整形回路4と、被検出体10の回転方向に
応じて二つのパルス信号のうち一方を選択して出力する
信号選択回路5とを備えて構成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検出体の回転速
度、回転方向などを検出する回転検出装置に関するもの
である。
度、回転方向などを検出する回転検出装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、回転検出装置として、特開平6−
273437号公報に記載されるものが知られている。
この回転検出装置は、公報の図1(a)に示されるよう
に、山部と谷部の比率が1対1でない磁性体製の回転体
を備え、その回転体の外周部分に二つのホール素子が山
部又は谷部の形成間隔より狭い間隔で並設されている。
また、ホール素子は差動増幅器に接続され、この差動増
幅器の出力端がシュミットトリガ回路に接続されてい
る。そして、この回転検出回路は、回転体の回転に伴い
各ホール素子から出力される信号を差動増幅して一つの
信号とし、シュミットトリガ回路のヒステリシスを用い
回転体の回転方向に応じてデューティ比の異なるパルス
信号を得て、このパルス信号に基づいて回転体の回転方
向と回転数を検出しようとするものである。
273437号公報に記載されるものが知られている。
この回転検出装置は、公報の図1(a)に示されるよう
に、山部と谷部の比率が1対1でない磁性体製の回転体
を備え、その回転体の外周部分に二つのホール素子が山
部又は谷部の形成間隔より狭い間隔で並設されている。
また、ホール素子は差動増幅器に接続され、この差動増
幅器の出力端がシュミットトリガ回路に接続されてい
る。そして、この回転検出回路は、回転体の回転に伴い
各ホール素子から出力される信号を差動増幅して一つの
信号とし、シュミットトリガ回路のヒステリシスを用い
回転体の回転方向に応じてデューティ比の異なるパルス
信号を得て、このパルス信号に基づいて回転体の回転方
向と回転数を検出しようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転検出装置にあっては、検出分解能の向上が図れない
という問題点がある。すなわち、前述した回転検出装置
には回転検出すべき回転体に比率が1対1でない山部と
谷部が形成されているが、回転検出の分解能を高めよう
とすると、回転体の外周にできるだけ多くの山部と谷部
を形成するのが望ましい。ところが、山部と谷部を1対
1でない比率として形成すると、1対1の比率であれば
より多くの山部と谷部が形成できるのに対し、回転体の
外周部分に形成できる山部と谷部の形成数が制限されて
しまう。このため、従来の回転検出装置ではより多くの
山部及び谷部を形成することができず、検出精度の向上
を図ることができない。
回転検出装置にあっては、検出分解能の向上が図れない
という問題点がある。すなわち、前述した回転検出装置
には回転検出すべき回転体に比率が1対1でない山部と
谷部が形成されているが、回転検出の分解能を高めよう
とすると、回転体の外周にできるだけ多くの山部と谷部
を形成するのが望ましい。ところが、山部と谷部を1対
1でない比率として形成すると、1対1の比率であれば
より多くの山部と谷部が形成できるのに対し、回転体の
外周部分に形成できる山部と谷部の形成数が制限されて
しまう。このため、従来の回転検出装置ではより多くの
山部及び谷部を形成することができず、検出精度の向上
を図ることができない。
【0004】そこで本発明は、以上のような問題点を解
決するためになされたものであって、回転検出の分解能
の向上が図れる回転検出装置を提供することを目的とす
る。
決するためになされたものであって、回転検出の分解能
の向上が図れる回転検出装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る回転検出装置は、被検出体と共
に回転するロータと、ロータの近傍に設置され被検出体
の回転に伴い周期的に変化し相互に位相の異なる二つの
信号を出力する検出器と、検出器の二つの出力信号を異
なるしきい値を用いてデューティ比の異なるパルス信号
に波形整形する波形整形手段と、被検出体の回転方向に
応じて二つのパルス信号のうち一方を選択して出力する
信号選択手段とを備えて構成されている。
るために、本発明に係る回転検出装置は、被検出体と共
に回転するロータと、ロータの近傍に設置され被検出体
の回転に伴い周期的に変化し相互に位相の異なる二つの
信号を出力する検出器と、検出器の二つの出力信号を異
なるしきい値を用いてデューティ比の異なるパルス信号
に波形整形する波形整形手段と、被検出体の回転方向に
応じて二つのパルス信号のうち一方を選択して出力する
信号選択手段とを備えて構成されている。
【0006】この発明によれば、検出器の二つの出力信
号をそれぞれ異なるしきい値を用いて波形整形すること
により、被検出体の回転方向に応じてデューティ比の異
なるパルス信号が得られる。このため、ロータを特殊な
形状とすることなく、パルス信号のデューティ比に基づ
き被検出体の回転方向が検出可能となる。
号をそれぞれ異なるしきい値を用いて波形整形すること
により、被検出体の回転方向に応じてデューティ比の異
なるパルス信号が得られる。このため、ロータを特殊な
形状とすることなく、パルス信号のデューティ比に基づ
き被検出体の回転方向が検出可能となる。
【0007】また本発明に係る回転検出装置は、信号選
択手段が出力したパルス信号を積分することにより被検
出体の回転方向を検出する回転方向検出手段を備えたこ
とを特徴とする。
択手段が出力したパルス信号を積分することにより被検
出体の回転方向を検出する回転方向検出手段を備えたこ
とを特徴とする。
【0008】この発明によれば、信号選択手段から出力
されるパルス信号を積分することにより、その積分値の
高低に基づいて被検出体の回転方向が検出可能となる。
されるパルス信号を積分することにより、その積分値の
高低に基づいて被検出体の回転方向が検出可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の実施形態について説明する。尚、各図において同一要
素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の
寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
の実施形態について説明する。尚、各図において同一要
素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の
寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【0010】図1は、本実施形態に係る回転検出装置の
説明図である。図1において、回転検出装置1は被検出
体10の回転速度、回転方向などの回転状態を検出する
装置であり、本実施形態においては自動車の車軸の回転
検出に適用した場合について説明する。図1に示すよう
に、回転検出装置1には車軸である被検出体10の回転
に伴って回転するロータ2を備えている。ロータ2は、
例えば、円盤状の磁性部材により構成され、被検出体1
0に同心状に取り付けられている。ロータ2には、突部
21が設けられている。突部21は、被検出体10の回
転に伴い磁気センサ31、32の出力を変化させるため
のものであり、図1に示すように、ロータ2の外周に沿
って所定間隔で多数設けられ、被検出体10及びロータ
2が回転することにより同一軌道上を移動するように構
成されている。
説明図である。図1において、回転検出装置1は被検出
体10の回転速度、回転方向などの回転状態を検出する
装置であり、本実施形態においては自動車の車軸の回転
検出に適用した場合について説明する。図1に示すよう
に、回転検出装置1には車軸である被検出体10の回転
に伴って回転するロータ2を備えている。ロータ2は、
例えば、円盤状の磁性部材により構成され、被検出体1
0に同心状に取り付けられている。ロータ2には、突部
21が設けられている。突部21は、被検出体10の回
転に伴い磁気センサ31、32の出力を変化させるため
のものであり、図1に示すように、ロータ2の外周に沿
って所定間隔で多数設けられ、被検出体10及びロータ
2が回転することにより同一軌道上を移動するように構
成されている。
【0011】このロータ2は、突部21を含めて全体が
磁性体により構成されていてもよいが、その突部21の
みが磁性体により形成されていてもよい。また、この突
部21は、ロータ2の外周にできるだけ多く形成するこ
とにより、被検出体10の検出分解能の向上が図れる。
その際、突部21の幅寸法と突部21、21間の間隙寸
法は、1対1の関係でなくてもよいが、それらの寸法が
1対1の関係であっても被検出体10の回転方向の検出
が可能である。
磁性体により構成されていてもよいが、その突部21の
みが磁性体により形成されていてもよい。また、この突
部21は、ロータ2の外周にできるだけ多く形成するこ
とにより、被検出体10の検出分解能の向上が図れる。
その際、突部21の幅寸法と突部21、21間の間隙寸
法は、1対1の関係でなくてもよいが、それらの寸法が
1対1の関係であっても被検出体10の回転方向の検出
が可能である。
【0012】なお、ロータ2は、図1に示すように突起
状の突部21を形成したものに限られるものでなく、被
検出体10の回転に伴って磁気センサ31、32から周
期的に変化する信号を出力させるものであれば、その他
の構造もしくは形状のものであってもよい。
状の突部21を形成したものに限られるものでなく、被
検出体10の回転に伴って磁気センサ31、32から周
期的に変化する信号を出力させるものであれば、その他
の構造もしくは形状のものであってもよい。
【0013】図1に示すように、回転検出装置1には、
検出器3が設けられている。検出器3は、ロータ2の突
部21の近傍に配置されて、被検出体10の回転に伴い
周期的に変化し互いに位相の異なる二つの信号を出力す
るものであり、例えば、二つの磁気センサ31、32に
より構成される。磁気センサ31、32としては、例え
ば、ホール素子が用いられる。なお、図1においては、
磁石などの磁束を形成する手段の図示は省略してある。
また、磁気センサ31、32としては、被検出体10の
回転に伴う磁束変化により周期的な信号を出力できるも
のであれば、MR素子(磁気抵抗素子)、GMR素子
(巨大磁気抵抗素子)、MI素子(磁気インピーダンス
素子)などその他の検出手段を用いてよい。
検出器3が設けられている。検出器3は、ロータ2の突
部21の近傍に配置されて、被検出体10の回転に伴い
周期的に変化し互いに位相の異なる二つの信号を出力す
るものであり、例えば、二つの磁気センサ31、32に
より構成される。磁気センサ31、32としては、例え
ば、ホール素子が用いられる。なお、図1においては、
磁石などの磁束を形成する手段の図示は省略してある。
また、磁気センサ31、32としては、被検出体10の
回転に伴う磁束変化により周期的な信号を出力できるも
のであれば、MR素子(磁気抵抗素子)、GMR素子
(巨大磁気抵抗素子)、MI素子(磁気インピーダンス
素子)などその他の検出手段を用いてよい。
【0014】図1に示すように、磁気センサ31、32
は、被検出体10の回転に伴う突部21の移動方向に沿
って並設されている。これらの磁気センサ31、32
は、突部21が近傍に位置するときには図示しない磁石
などにより強い磁束を受けて電圧の高い信号を出力し、
突部21が離れて位置するときには磁束が弱まって電圧
の低い信号を出力する。このため、被検出体10と共に
ロータ2が回転すると、磁気センサ31、32から突部
21の移動に伴い周期的に変化する信号が出力される。
は、被検出体10の回転に伴う突部21の移動方向に沿
って並設されている。これらの磁気センサ31、32
は、突部21が近傍に位置するときには図示しない磁石
などにより強い磁束を受けて電圧の高い信号を出力し、
突部21が離れて位置するときには磁束が弱まって電圧
の低い信号を出力する。このため、被検出体10と共に
ロータ2が回転すると、磁気センサ31、32から突部
21の移動に伴い周期的に変化する信号が出力される。
【0015】また、図1に示すように、突部21、21
の形成間隔をAとすると、磁気センサ31、32の設置
間隔をBは、次の式(1)となるように設定されてい
る。
の形成間隔をAとすると、磁気センサ31、32の設置
間隔をBは、次の式(1)となるように設定されてい
る。
【0016】B≠(1/2)・n・A ‥‥(1) n:整数 すなわち、磁気センサ31、32から出力される信号の
位相が揃っておらず、かつ、それらの信号の位相のズレ
が180°でないように、磁気センサ31、32が設置
されている。例えば、図1に示すように、磁気センサ3
1、32の設置間隔Bは形成間隔Aの四分の三の距離と
される。この場合、ロータ2が回転すると、磁気センサ
31、32に90°の位相差をもって磁束が加わること
なる。このため、磁気センサ31、32の出力も90°
の位相差を生じる。このため、いずれの出力信号の位相
が進んでいるかを検出することにより、被検出体10の
回転方向を検知することが可能となる。
位相が揃っておらず、かつ、それらの信号の位相のズレ
が180°でないように、磁気センサ31、32が設置
されている。例えば、図1に示すように、磁気センサ3
1、32の設置間隔Bは形成間隔Aの四分の三の距離と
される。この場合、ロータ2が回転すると、磁気センサ
31、32に90°の位相差をもって磁束が加わること
なる。このため、磁気センサ31、32の出力も90°
の位相差を生じる。このため、いずれの出力信号の位相
が進んでいるかを検出することにより、被検出体10の
回転方向を検知することが可能となる。
【0017】図1に示すように、磁気センサ31、32
には波形整形手段である波形整形回路4が接続されてい
る。波形整形回路4は、磁気センサ31、32の出力信
号をそれぞれ異なるデューティ比のパルス信号に波形整
形する回路であり、例えば、二つのコンパレータ41、
42により構成される。図1に示すように、コンパレー
タ41の非反転入力端子(+)には磁気センサ31の出
力信号が入力され、その反転入力端子(−)には抵抗分
割により所定の電圧がしきい値として設定されている。
また、コンパレータ42の非反転入力端子(+)には磁
気センサ32の出力信号が入力され、その反転入力端子
(−)には抵抗分割によりしきい値が設定されている。
には波形整形手段である波形整形回路4が接続されてい
る。波形整形回路4は、磁気センサ31、32の出力信
号をそれぞれ異なるデューティ比のパルス信号に波形整
形する回路であり、例えば、二つのコンパレータ41、
42により構成される。図1に示すように、コンパレー
タ41の非反転入力端子(+)には磁気センサ31の出
力信号が入力され、その反転入力端子(−)には抵抗分
割により所定の電圧がしきい値として設定されている。
また、コンパレータ42の非反転入力端子(+)には磁
気センサ32の出力信号が入力され、その反転入力端子
(−)には抵抗分割によりしきい値が設定されている。
【0018】このコンパレータ42の反転入力端子
(−)に設定されるしきい値は、コンパレータ41の反
転入力端子(−)に設定されるしきい値と異なる電圧に
設定され、例えば、コンパレータ41の反転入力端子
(−)に設定されるしきい値より低い電位に設定され
る。この場合、磁気センサ31、32として同種の検出
センサを用いれば、コンパレータ41、42の非反転入
力端子(+)にはほぼ同様な周期でありほぼ同様な振幅
の信号が入力されることになり、それらの信号が波形整
形されて、コンパレータ41、42から異なるデューテ
ィ比のパルス信号が出力され、例えば、コンパレータ4
2から出力されるパルス信号に対しコンパレータ41か
ら出力されるパルス信号のデューティ比(1周期中にお
いて高電位HIとなる時間の比率)は小さくなる。な
お、波形整形回路4において、コンパレータ41、42
の前段に信号増幅用のアンプが設けられる場合もある。
(−)に設定されるしきい値は、コンパレータ41の反
転入力端子(−)に設定されるしきい値と異なる電圧に
設定され、例えば、コンパレータ41の反転入力端子
(−)に設定されるしきい値より低い電位に設定され
る。この場合、磁気センサ31、32として同種の検出
センサを用いれば、コンパレータ41、42の非反転入
力端子(+)にはほぼ同様な周期でありほぼ同様な振幅
の信号が入力されることになり、それらの信号が波形整
形されて、コンパレータ41、42から異なるデューテ
ィ比のパルス信号が出力され、例えば、コンパレータ4
2から出力されるパルス信号に対しコンパレータ41か
ら出力されるパルス信号のデューティ比(1周期中にお
いて高電位HIとなる時間の比率)は小さくなる。な
お、波形整形回路4において、コンパレータ41、42
の前段に信号増幅用のアンプが設けられる場合もある。
【0019】図1に示すように、回転検出装置1には信
号選択手段である信号選択回路5が設けられている。信
号選択回路5は、波形整形回路4のコンパレータ41、
42から出力されるパルス信号を被検出体10の回転方
向に応じて適宜選択して出力する回路であり、例えば、
D−FF(Delayed Flip Flop)回路51、AND回路
52、負論理の入力を備えたAND回路53、OR回路
54により構成される。D−FF回路51のD入力端子
にコンパレータ41の出力が接続され、D−FF回路5
1のCLK入力端子にコンパレータ42の出力が接続さ
れている。AND回路52は正論理の二つの入力端子を
備えたものであり、一方の入力端子にはコンパレータ4
1の出力端子が接続され、他方の入力端子にはD−FF
回路51のQ出力端子が接続されている。また、AND
回路53は正論理と負論理の入力端子をそれぞれ一つず
つ備えており、正論理の入力端子にはコンパレータ42
の出力端子が接続され、負論理の入力端子にはD−FF
回路51のQ出力端子が接続されている。OR回路54
は正論理の二つの入力端子を備えており、一方の入力端
子にはAND回路52の出力端子が接続され、他方の入
力端子にはAND回路53の出力端子が接続されてい
る。
号選択手段である信号選択回路5が設けられている。信
号選択回路5は、波形整形回路4のコンパレータ41、
42から出力されるパルス信号を被検出体10の回転方
向に応じて適宜選択して出力する回路であり、例えば、
D−FF(Delayed Flip Flop)回路51、AND回路
52、負論理の入力を備えたAND回路53、OR回路
54により構成される。D−FF回路51のD入力端子
にコンパレータ41の出力が接続され、D−FF回路5
1のCLK入力端子にコンパレータ42の出力が接続さ
れている。AND回路52は正論理の二つの入力端子を
備えたものであり、一方の入力端子にはコンパレータ4
1の出力端子が接続され、他方の入力端子にはD−FF
回路51のQ出力端子が接続されている。また、AND
回路53は正論理と負論理の入力端子をそれぞれ一つず
つ備えており、正論理の入力端子にはコンパレータ42
の出力端子が接続され、負論理の入力端子にはD−FF
回路51のQ出力端子が接続されている。OR回路54
は正論理の二つの入力端子を備えており、一方の入力端
子にはAND回路52の出力端子が接続され、他方の入
力端子にはAND回路53の出力端子が接続されてい
る。
【0020】この信号選択回路5によれば、コンパレー
タ41の出力信号がAND回路52の一方の入力端子に
入力され、コンパレータ42の出力信号がAND回路5
3の正論理の入力端子に入力され、AND回路52の他
方の入力端子及びAND回路53の負論理側の入力端子
にD−FF回路51のQ出力からの出力信号が入力され
る。このため、コンパレータ42の出力信号に対しコン
パレータ41の出力信号の位相が進んでいる場合、D−
FF回路51のCLK入力端子にコンパレータ42の出
力信号が入力されるときにはD−FF回路のD入力は常
に高電位のHI(以下、単に「H」という。)となって
いるので、D−FF回路の51の出力QはHとなる。一
方、コンパレータ41の出力信号に対しコンパレータ4
2の出力信号の位相が進んでいる場合、D−FF回路5
1のCLK入力端子にコンパレータ42の出力信号が入
力されるときにはD−FF回路のD入力は常に低電位の
LO(以下、単に「L」という。)となっているので、
D−FF回路の51の出力QはLとなる。
タ41の出力信号がAND回路52の一方の入力端子に
入力され、コンパレータ42の出力信号がAND回路5
3の正論理の入力端子に入力され、AND回路52の他
方の入力端子及びAND回路53の負論理側の入力端子
にD−FF回路51のQ出力からの出力信号が入力され
る。このため、コンパレータ42の出力信号に対しコン
パレータ41の出力信号の位相が進んでいる場合、D−
FF回路51のCLK入力端子にコンパレータ42の出
力信号が入力されるときにはD−FF回路のD入力は常
に高電位のHI(以下、単に「H」という。)となって
いるので、D−FF回路の51の出力QはHとなる。一
方、コンパレータ41の出力信号に対しコンパレータ4
2の出力信号の位相が進んでいる場合、D−FF回路5
1のCLK入力端子にコンパレータ42の出力信号が入
力されるときにはD−FF回路のD入力は常に低電位の
LO(以下、単に「L」という。)となっているので、
D−FF回路の51の出力QはLとなる。
【0021】従って、コンパレータ42の出力信号に対
しコンパレータ41の出力信号の位相が進んでいると
き、即ち図1のように被検出体10及びロータ2が左回
りに回転しているときには、AND回路52からコンパ
レータ41の出力信号がそのままの波形として出力さ
れ、AND回路53の出力はLとなり、OR回路54か
らコンパレータ41の出力信号が出力される。つまり、
信号選択回路5からは、位相の進んでいるコンパレータ
41の出力信号が選択されて出力されることになる。一
方、コンパレータ41の出力信号に対しコンパレータ4
2の出力信号の位相が進んでいるとき、即ち被検出体1
0及びロータ2が右回りに回転しているときには、AN
D回路52の出力はLとなり、AND回路53からコン
パレータ42の出力信号がそのままの波形として出力さ
れ、OR回路54からコンパレータ42の出力信号が出
力される。つまり、信号選択回路5からは、位相の進ん
でいるコンパレータ42の出力信号が選択されて出力さ
れることになる。
しコンパレータ41の出力信号の位相が進んでいると
き、即ち図1のように被検出体10及びロータ2が左回
りに回転しているときには、AND回路52からコンパ
レータ41の出力信号がそのままの波形として出力さ
れ、AND回路53の出力はLとなり、OR回路54か
らコンパレータ41の出力信号が出力される。つまり、
信号選択回路5からは、位相の進んでいるコンパレータ
41の出力信号が選択されて出力されることになる。一
方、コンパレータ41の出力信号に対しコンパレータ4
2の出力信号の位相が進んでいるとき、即ち被検出体1
0及びロータ2が右回りに回転しているときには、AN
D回路52の出力はLとなり、AND回路53からコン
パレータ42の出力信号がそのままの波形として出力さ
れ、OR回路54からコンパレータ42の出力信号が出
力される。つまり、信号選択回路5からは、位相の進ん
でいるコンパレータ42の出力信号が選択されて出力さ
れることになる。
【0022】このような検出器3、波形整形回路4及び
信号選択回路5は、自動車の車輪の近くに設置されてお
り、図1に示すように、配線71を通じてECU(Elec
tronic Control Unit)7に接続されている。
信号選択回路5は、自動車の車輪の近くに設置されてお
り、図1に示すように、配線71を通じてECU(Elec
tronic Control Unit)7に接続されている。
【0023】図1に示すように、回転検出装置1には、
回転方向検出手段である回転方向検出回路6が設けられ
ている。回転方向検出回路6は、信号選択回路5が出力
したパルス信号を積分することにより被検出体10の回
転方向を検出する回路であって、ECU7内に設けら
れ、例えば、積分回路61とコンパレータ62により構
成される。図1に示すように、積分回路61は、抵抗R
とコンデンサCにより構成されている。抵抗Rの一端は
配線71と接続され、その他端はコンパレータ62の非
反転入力端子(+)に接続されている。コンデンサCは
抵抗Rの他端側とアース間に接続されている。この積分
回路61によれば、入力されるパルス信号が積分され、
その積分された信号波形がパルス信号のデューティ比が
小さいときには低電位の領域に現われ、パルス信号のデ
ューティ比が大きいときには高電位の領域に現われるこ
とになる。
回転方向検出手段である回転方向検出回路6が設けられ
ている。回転方向検出回路6は、信号選択回路5が出力
したパルス信号を積分することにより被検出体10の回
転方向を検出する回路であって、ECU7内に設けら
れ、例えば、積分回路61とコンパレータ62により構
成される。図1に示すように、積分回路61は、抵抗R
とコンデンサCにより構成されている。抵抗Rの一端は
配線71と接続され、その他端はコンパレータ62の非
反転入力端子(+)に接続されている。コンデンサCは
抵抗Rの他端側とアース間に接続されている。この積分
回路61によれば、入力されるパルス信号が積分され、
その積分された信号波形がパルス信号のデューティ比が
小さいときには低電位の領域に現われ、パルス信号のデ
ューティ比が大きいときには高電位の領域に現われるこ
とになる。
【0024】コンパレータ62は、積分されたパルス信
号に基づき被検出体10の回転方向を検出するものであ
り、反転入力端子(−)には所定のしきい値が抵抗分割
により設定されている。コンパレータ62のしきい値
は、デューティ比の異なる二つのパルス信号が積分され
たときに、その積分された信号波形において、一方の最
大電圧値より低く他方の最小電圧値より高く設置され
る。このため、パルス信号がそれぞれ積分されたときに
各信号波形における電圧範囲(信号波形における最大電
圧値と最小電圧値の差)が広くならないように積分回路
61における抵抗RとコンデンサCの時定数をある程度
大きいものとすることが望ましい。コンパレータ62の
出力は、被検出体10の回転方向によりH又はLのいず
れかが出力され、例えば、被検出体10が図1において
左回り回転するときにはLが出力される。このコンパレ
ータ62の出力はマイコン72に入力されるが、この場
合、マイコン72ではタイマ回路などの特殊な回路を用
いることなく、コンパレータ62の出力がHかLかを判
定するだけで被検出体10の回転方向が演算可能とな
る。
号に基づき被検出体10の回転方向を検出するものであ
り、反転入力端子(−)には所定のしきい値が抵抗分割
により設定されている。コンパレータ62のしきい値
は、デューティ比の異なる二つのパルス信号が積分され
たときに、その積分された信号波形において、一方の最
大電圧値より低く他方の最小電圧値より高く設置され
る。このため、パルス信号がそれぞれ積分されたときに
各信号波形における電圧範囲(信号波形における最大電
圧値と最小電圧値の差)が広くならないように積分回路
61における抵抗RとコンデンサCの時定数をある程度
大きいものとすることが望ましい。コンパレータ62の
出力は、被検出体10の回転方向によりH又はLのいず
れかが出力され、例えば、被検出体10が図1において
左回り回転するときにはLが出力される。このコンパレ
ータ62の出力はマイコン72に入力されるが、この場
合、マイコン72ではタイマ回路などの特殊な回路を用
いることなく、コンパレータ62の出力がHかLかを判
定するだけで被検出体10の回転方向が演算可能とな
る。
【0025】また、図1において、コンパレータ63
は、配線71を通じてECU7に入力されるパルス信号
を波形整形するためのものである。コンパレータ63の
非反転入力端子(+)には配線71を通じて送られるパ
ルス信号が入力され、コンパレータ63の反転入力端子
(−)には所定のしきい値が抵抗分割により設定されて
いる。コンパレータ63の出力端子はマイコン72に入
力されている。マイコン72は、コンパレータ63の出
力信号に基づいて被検出体10の回転速度(回転数)を
算出する。
は、配線71を通じてECU7に入力されるパルス信号
を波形整形するためのものである。コンパレータ63の
非反転入力端子(+)には配線71を通じて送られるパ
ルス信号が入力され、コンパレータ63の反転入力端子
(−)には所定のしきい値が抵抗分割により設定されて
いる。コンパレータ63の出力端子はマイコン72に入
力されている。マイコン72は、コンパレータ63の出
力信号に基づいて被検出体10の回転速度(回転数)を
算出する。
【0026】次に、回転検出装置1の動作について説明
する。
する。
【0027】図1に示すように、被検出体10が回転し
てロータ2が左回りに回転すると、ロータ2の突部21
は磁気センサ31、32の近傍を順次通過することにな
る。このとき、突部21が近傍に位置するときに磁気セ
ンサ31、32から高い電圧が出力されるため、磁気セ
ンサ31の出力信号S1は図2(a)に示すように突部
21の通過に伴い周期的に電圧が変化し、また、磁気セ
ンサ32の出力信号S2も図2(b)に示すように突部
21の通過に伴い周期的に電圧が変化するものとなる。
そして、磁気センサ31、32の設置位置の関係によ
り、図2(a)、(b)に示すように、信号S2に対し
信号S1の位相は90°進んだ状態となる。
てロータ2が左回りに回転すると、ロータ2の突部21
は磁気センサ31、32の近傍を順次通過することにな
る。このとき、突部21が近傍に位置するときに磁気セ
ンサ31、32から高い電圧が出力されるため、磁気セ
ンサ31の出力信号S1は図2(a)に示すように突部
21の通過に伴い周期的に電圧が変化し、また、磁気セ
ンサ32の出力信号S2も図2(b)に示すように突部
21の通過に伴い周期的に電圧が変化するものとなる。
そして、磁気センサ31、32の設置位置の関係によ
り、図2(a)、(b)に示すように、信号S2に対し
信号S1の位相は90°進んだ状態となる。
【0028】そして、図1に示すように、信号S1はコ
ンパレータ41の非反転入力端子(+)に入力され、信
号S2はコンパレータ42の非反転入力端子(+)に入
力される。一方、図2(a)、(b)に示すように、コ
ンパレータ41の反転入力端子(−)に設定されるしき
い値V1は、コンパレータ42の反転入力端子(−)に
設定されるしきい値V2に対し高電位に設定されてい
る。このため、図2(c)、(d)に示すように、信号
S1が波形整形されてコンパレータ41から出力される
パルス信号S3は、信号S2が波形整形されてコンパレ
ータ42から出力されるパルス信号S4に対し、デュー
ティ比が小さいものとなる。また、パルス信号S3は、
パルス信号S4に対し位相が進んだものとなる。
ンパレータ41の非反転入力端子(+)に入力され、信
号S2はコンパレータ42の非反転入力端子(+)に入
力される。一方、図2(a)、(b)に示すように、コ
ンパレータ41の反転入力端子(−)に設定されるしき
い値V1は、コンパレータ42の反転入力端子(−)に
設定されるしきい値V2に対し高電位に設定されてい
る。このため、図2(c)、(d)に示すように、信号
S1が波形整形されてコンパレータ41から出力される
パルス信号S3は、信号S2が波形整形されてコンパレ
ータ42から出力されるパルス信号S4に対し、デュー
ティ比が小さいものとなる。また、パルス信号S3は、
パルス信号S4に対し位相が進んだものとなる。
【0029】なお、コンパレータ41、42に設定すべ
きしきい値は、信号S1、S2の振幅及び周期などを考
慮した上で波形整形後のパルス信号S3、S4がそれら
のH領域において相互に時間的に重なる部分を有するよ
うに設定されるのが望ましい。このようにしきい値を設
定することにより、パルス信号S3、S4において位相
の進んだ信号の判別が簡易な回路で行える。
きしきい値は、信号S1、S2の振幅及び周期などを考
慮した上で波形整形後のパルス信号S3、S4がそれら
のH領域において相互に時間的に重なる部分を有するよ
うに設定されるのが望ましい。このようにしきい値を設
定することにより、パルス信号S3、S4において位相
の進んだ信号の判別が簡易な回路で行える。
【0030】そして、図1に示すように、パルス信号S
3、S4は、信号選択回路5に入力される。パルス信号
S3はD−FF回路51のD入力端子及びAND回路5
2に入力され、パルス信号S4はD−FF回路51のC
LK入力端子及びAND回路53の正論理入力端子に入
力される。このとき、D−FF回路51にはパルス信号
S4に対し位相が進んだ状態でパルス信号S3が入力さ
れるので、図2(c)、(d)に示すように、パルス信
号S4の波形が立ち上がったとき、パルス信号S3はH
の状態となっている。このため、D−FF回路51のC
LK入力端子でパルス信号S4が立ち上がったとき、D
入力端子の電位は常にHとなる。従って、D−FF回路
51のQ出力は、図2(e)に示すように、常にHとな
る。
3、S4は、信号選択回路5に入力される。パルス信号
S3はD−FF回路51のD入力端子及びAND回路5
2に入力され、パルス信号S4はD−FF回路51のC
LK入力端子及びAND回路53の正論理入力端子に入
力される。このとき、D−FF回路51にはパルス信号
S4に対し位相が進んだ状態でパルス信号S3が入力さ
れるので、図2(c)、(d)に示すように、パルス信
号S4の波形が立ち上がったとき、パルス信号S3はH
の状態となっている。このため、D−FF回路51のC
LK入力端子でパルス信号S4が立ち上がったとき、D
入力端子の電位は常にHとなる。従って、D−FF回路
51のQ出力は、図2(e)に示すように、常にHとな
る。
【0031】そして、D−FF回路51のQ出力を受け
て、AND回路53の出力は、Lとなる。また、D−F
F回路51のQ出力を受けて、AND回路52からパル
ス信号S3のパルス波形がそのまま出力される。このた
め、OR回路54からパルス信号S3と同じパルス波形
の信号S5が出力される。
て、AND回路53の出力は、Lとなる。また、D−F
F回路51のQ出力を受けて、AND回路52からパル
ス信号S3のパルス波形がそのまま出力される。このた
め、OR回路54からパルス信号S3と同じパルス波形
の信号S5が出力される。
【0032】このように、ロータ2が左回りに回転して
いる間、信号選択回路5からは、パルス信号S4に対し
位相が進んでいるパルス信号S3が選択され、そのパル
ス信号S3と同波形の信号S5が出力されることにな
る。
いる間、信号選択回路5からは、パルス信号S4に対し
位相が進んでいるパルス信号S3が選択され、そのパル
ス信号S3と同波形の信号S5が出力されることにな
る。
【0033】そして、図1に示すように、OR回路54
から出力されるパルス信号S5は、配線71を通じてE
CU7に入力される。ECU7において、パルス信号S
5は、コンパレータ63及び積分回路61にそれぞれ入
力される。コンパレータ63では、パルス信号S5が波
形整形され、被検出体10の回転速度を検出するための
信号とされる。そして、その波形整形された信号はマイ
コン72に入力され、マイコン72によりこの信号に基
づいて被検出体10の回転速度の演算が行われる。
から出力されるパルス信号S5は、配線71を通じてE
CU7に入力される。ECU7において、パルス信号S
5は、コンパレータ63及び積分回路61にそれぞれ入
力される。コンパレータ63では、パルス信号S5が波
形整形され、被検出体10の回転速度を検出するための
信号とされる。そして、その波形整形された信号はマイ
コン72に入力され、マイコン72によりこの信号に基
づいて被検出体10の回転速度の演算が行われる。
【0034】一方、図1において、積分回路61に入力
されたパルス信号S5は、図2(f)に示すように、積
分される。このとき、パルス信号S5がデューティ比の
小さい信号であるため、積分された積分信号S6は低電
位なものとなる。そして、図1に示すように、積分信号
S6は、コンパレータ62に入力され、被検出体10の
回転方向が検出される。すなわち、コンパレータ62に
はしきい値V6が設定され、図2(f)に示すように、
積分信号S6はそのしきい値V6より低い電位であるの
で、コンパレータ62の出力がLとなる。そして、コン
パレータ62の出力信号はマイコン72に入力され、マ
イコン72によりこの出力信号に基づいて被検出体10
の回転方向が左回りであることが判断される。このと
き、コンパレータ62から出力される信号は、単純なH
又はLの信号であるため、タイマ回路などの特殊な回路
を用いることなく、容易に被検出体10の回転方向の判
別可能となる。
されたパルス信号S5は、図2(f)に示すように、積
分される。このとき、パルス信号S5がデューティ比の
小さい信号であるため、積分された積分信号S6は低電
位なものとなる。そして、図1に示すように、積分信号
S6は、コンパレータ62に入力され、被検出体10の
回転方向が検出される。すなわち、コンパレータ62に
はしきい値V6が設定され、図2(f)に示すように、
積分信号S6はそのしきい値V6より低い電位であるの
で、コンパレータ62の出力がLとなる。そして、コン
パレータ62の出力信号はマイコン72に入力され、マ
イコン72によりこの出力信号に基づいて被検出体10
の回転方向が左回りであることが判断される。このと
き、コンパレータ62から出力される信号は、単純なH
又はLの信号であるため、タイマ回路などの特殊な回路
を用いることなく、容易に被検出体10の回転方向の判
別可能となる。
【0035】ところで、図1において、被検出体10及
びロータ2が右回りに回転するときであっても、被検出
体10の回転方向及び回転速度の検出が可能である。す
なわち、被検出体10及びロータ2が右回りに回転する
と、コンパレータ41の出力信号S3に対してコンパレ
ータ42の出力信号S4の位相が進んだ状態となり、信
号選択回路5により信号S4が選択されてその信号4と
同波形の信号5がECU7に出力される。このとき、信
号4と同波形の信号5は、デューティ比が大きい信号で
あるため、積分回路61で積分されたときに高電位な信
号となり、コンパレータ62のしきい値V6より高電位
なものとなり、コンパレータ62の出力はHとなる。そ
して、コンパレータ62の出力信号はマイコン72に入
力され、マイコン72によりこの出力信号に基づいて被
検出体10の回転方向が右回りであることが判断され
る。なお、被検出体10が右回りに回転した場合でも、
左回りのときと同様にして、被検出体10の回転速度は
検出可能である。
びロータ2が右回りに回転するときであっても、被検出
体10の回転方向及び回転速度の検出が可能である。す
なわち、被検出体10及びロータ2が右回りに回転する
と、コンパレータ41の出力信号S3に対してコンパレ
ータ42の出力信号S4の位相が進んだ状態となり、信
号選択回路5により信号S4が選択されてその信号4と
同波形の信号5がECU7に出力される。このとき、信
号4と同波形の信号5は、デューティ比が大きい信号で
あるため、積分回路61で積分されたときに高電位な信
号となり、コンパレータ62のしきい値V6より高電位
なものとなり、コンパレータ62の出力はHとなる。そ
して、コンパレータ62の出力信号はマイコン72に入
力され、マイコン72によりこの出力信号に基づいて被
検出体10の回転方向が右回りであることが判断され
る。なお、被検出体10が右回りに回転した場合でも、
左回りのときと同様にして、被検出体10の回転速度は
検出可能である。
【0036】以上のように、本実施形態に係る回転検出
装置1によれば、検出器3の二つの出力信号をそれぞれ
異なるしきい値V1、V2を用いて波形整形することに
より、被検出体10の回転方向に応じてデューティ比の
異なるパルス信号S3、S4が得られる。このため、ロ
ータを特殊な形状とすることなく、パルス信号S3又は
S4のデューティ比に基づき被検出体10の回転方向が
検出できる。従って、被検出体10の回転に伴い検出器
3から高周期の信号S1、S2が出力されるように、ロ
ータ2の突部21を最大限にまで多く形成できるため、
回転速度の検出分解能を向上させることができる。
装置1によれば、検出器3の二つの出力信号をそれぞれ
異なるしきい値V1、V2を用いて波形整形することに
より、被検出体10の回転方向に応じてデューティ比の
異なるパルス信号S3、S4が得られる。このため、ロ
ータを特殊な形状とすることなく、パルス信号S3又は
S4のデューティ比に基づき被検出体10の回転方向が
検出できる。従って、被検出体10の回転に伴い検出器
3から高周期の信号S1、S2が出力されるように、ロ
ータ2の突部21を最大限にまで多く形成できるため、
回転速度の検出分解能を向上させることができる。
【0037】また、パルス信号を積分することにより被
検出体10の回転方向を検出する回転方向検出手段を備
えることにより、その積分値の高低により被検出体10
の回転方向が検出できる。このため、タイマ回路などの
特殊の回路を用いることなく、被検出体10の回転方向
の判別が行える。
検出体10の回転方向を検出する回転方向検出手段を備
えることにより、その積分値の高低により被検出体10
の回転方向が検出できる。このため、タイマ回路などの
特殊の回路を用いることなく、被検出体10の回転方向
の判別が行える。
【0038】また、回転検出装置1を自動車の車軸回転
検出に適用することにより、簡易な配線により車軸側か
らECU7側へ車軸の回転速度及び回転方向の情報を有
する信号を出力することができる。すなわち、車軸側の
波形整形回路4、信号選択回路6を経て出力される信号
S5において、パルス周期が車軸の回転速度の情報とな
り、信号のデューティ比が車軸の回転方向の情報とな
る。このため、各車軸からECU7へ一本の信号線を配
線するだけで、車軸の回転速度及び回転方向の二つの情
報が伝達できる。また、この場合であっても、ロータ2
の形状が制限されることがないため、ロータ2にできる
だけ多くの突部21を形成することにより、車軸の回転
検出分解能の向上が図れる。
検出に適用することにより、簡易な配線により車軸側か
らECU7側へ車軸の回転速度及び回転方向の情報を有
する信号を出力することができる。すなわち、車軸側の
波形整形回路4、信号選択回路6を経て出力される信号
S5において、パルス周期が車軸の回転速度の情報とな
り、信号のデューティ比が車軸の回転方向の情報とな
る。このため、各車軸からECU7へ一本の信号線を配
線するだけで、車軸の回転速度及び回転方向の二つの情
報が伝達できる。また、この場合であっても、ロータ2
の形状が制限されることがないため、ロータ2にできる
だけ多くの突部21を形成することにより、車軸の回転
検出分解能の向上が図れる。
【0039】なお、本実施形態では回転検出装置1を自
動車の車軸の回転検出に適用した場合について説明した
が、本発明に係る回転検出装置はそのようなものに限ら
れるものではなくその他のものに用いてもよい。
動車の車軸の回転検出に適用した場合について説明した
が、本発明に係る回転検出装置はそのようなものに限ら
れるものではなくその他のものに用いてもよい。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。
のような効果が得られる。
【0041】検出器の二つの出力信号をそれぞれ異なる
しきい値を用いて波形整形することにより、被検出体の
回転方向に応じてデューティ比の異なるパルス信号が得
られる。このため、ロータを特殊な形状とすることな
く、パルス信号のデューティ比に基づき被検出体の回転
方向が検出可能となる。従って、被検出体の回転に伴い
検出器から高周期の信号が出力されるようにロータを形
成できるため、検出分解能の向上が図れる。
しきい値を用いて波形整形することにより、被検出体の
回転方向に応じてデューティ比の異なるパルス信号が得
られる。このため、ロータを特殊な形状とすることな
く、パルス信号のデューティ比に基づき被検出体の回転
方向が検出可能となる。従って、被検出体の回転に伴い
検出器から高周期の信号が出力されるようにロータを形
成できるため、検出分解能の向上が図れる。
【0042】また、信号選択手段から出力されるパルス
信号を積分することにより、その積分値の高低に基づい
て被検出体の回転方向が検出可能となる。このため、タ
イマ回路などの特殊の回路を用いることなく、回転方向
の判別が行える。
信号を積分することにより、その積分値の高低に基づい
て被検出体の回転方向が検出可能となる。このため、タ
イマ回路などの特殊の回路を用いることなく、回転方向
の判別が行える。
【図1】回転検出装置の説明図である。
【図2】回転検出装置の動作の説明図である。
1…回転検出装置、2…ロータ、3…検出器、31…磁
気センサ、32…磁気センサ、4…波形整形回路、5…
信号選択回路。
気センサ、32…磁気センサ、4…波形整形回路、5…
信号選択回路。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検出体と共に回転するロータと、 前記ロータの近傍に設置され前記被検出体の回転に伴い
周期的に変化し相互に位相の異なる二つの信号を出力す
る検出器と、 前記検出器の二つの出力信号を異なるしきい値を用いて
デューティ比の異なるパルス信号に波形整形する波形整
形手段と、 前記被検出体の回転方向に応じて前記二つのパルス信号
のうち一方を選択して出力する信号選択手段と、を備え
た回転検出装置。 - 【請求項2】 前記信号選択手段が出力したパルス信号
を積分することにより前記被検出体の回転方向を検出す
る回転方向検出手段を備えたこと、を特徴とする請求項
1に記載の回転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21186497A JPH1151699A (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 回転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21186497A JPH1151699A (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 回転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151699A true JPH1151699A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16612883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21186497A Pending JPH1151699A (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151699A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10111949B4 (de) * | 2000-09-14 | 2008-11-20 | Mitsubishi Denki K.K. | Magnetische Erfassungsvorrichtung |
| JP2012200121A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Toshiba Corp | モータ駆動回路、および、モータ駆動システム |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP21186497A patent/JPH1151699A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10111949B4 (de) * | 2000-09-14 | 2008-11-20 | Mitsubishi Denki K.K. | Magnetische Erfassungsvorrichtung |
| JP2012200121A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | Toshiba Corp | モータ駆動回路、および、モータ駆動システム |
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