JP2000249574A - ハンドル舵角検出装置 - Google Patents
ハンドル舵角検出装置Info
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- JP2000249574A JP2000249574A JP11053238A JP5323899A JP2000249574A JP 2000249574 A JP2000249574 A JP 2000249574A JP 11053238 A JP11053238 A JP 11053238A JP 5323899 A JP5323899 A JP 5323899A JP 2000249574 A JP2000249574 A JP 2000249574A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 省スペース化を図ることができるとともに、
安定したパルス出力を得ることができるハンドル舵角検
出装置を提供する。 【解決手段】 カム１２は、ハンドルの回転と連動して
回転するステアリングシャフト１３に取り付けられ回転
可能であり、着磁リング１１は、カム１２に係止され、
外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁部１８及び
内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部１７が配
置され、磁気抵抗素子２２は、多極着磁部１８に形成さ
れた多極の磁界の変化を検知し、ホールＩＣ２１は、単
極着磁部１７に形成された一極の磁界の変化を検知し、
センサモジュール１４に有する信号処理回路は、磁気抵
抗素子２２及びホールＩＣ２１により検知された磁界の
変化をパルス信号に変換する。
安定したパルス出力を得ることができるハンドル舵角検
出装置を提供する。 【解決手段】 カム１２は、ハンドルの回転と連動して
回転するステアリングシャフト１３に取り付けられ回転
可能であり、着磁リング１１は、カム１２に係止され、
外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁部１８及び
内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部１７が配
置され、磁気抵抗素子２２は、多極着磁部１８に形成さ
れた多極の磁界の変化を検知し、ホールＩＣ２１は、単
極着磁部１７に形成された一極の磁界の変化を検知し、
センサモジュール１４に有する信号処理回路は、磁気抵
抗素子２２及びホールＩＣ２１により検知された磁界の
変化をパルス信号に変換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のハンドルの
回転角度、回転方向を検出するハンドル舵角検出装置に
関する。
回転角度、回転方向を検出するハンドル舵角検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のハンドル舵角検出装置と
しては、例えば、特開昭６３−２９５９１８号公報（平
成８年６月２７日、第２５３２４６９号登録）に記載さ
れたステアリングシャフトの回転角検出装置が知られて
いる。
しては、例えば、特開昭６３−２９５９１８号公報（平
成８年６月２７日、第２５３２４６９号登録）に記載さ
れたステアリングシャフトの回転角検出装置が知られて
いる。
【０００３】この回転角検出装置の主要機構部分の拡大
分解斜視図を図１０に示す。図１０において、回転角検
出装置は、スプリング１０９によって上方に加勢され図
示しない上方に配置されたハンドルにカムピンによって
係合し、ハンドルの回転に呼応して回転するカム１０４
と、このカム１０４に係合または接着固定され、多磁極
が形成された上部着磁部１０５Ａ及びその下段に単一の
磁極が形成された下部着磁部１０５Ｂからなる磁石リン
グ１０５と、センサユニット１０８とを有して構成され
る。
分解斜視図を図１０に示す。図１０において、回転角検
出装置は、スプリング１０９によって上方に加勢され図
示しない上方に配置されたハンドルにカムピンによって
係合し、ハンドルの回転に呼応して回転するカム１０４
と、このカム１０４に係合または接着固定され、多磁極
が形成された上部着磁部１０５Ａ及びその下段に単一の
磁極が形成された下部着磁部１０５Ｂからなる磁石リン
グ１０５と、センサユニット１０８とを有して構成され
る。
【０００４】上部着磁部１０５Ａは、外周にＮ極，Ｓ極
が一定数だけ着磁されており、下部着磁部１０５Ｂは、
外周に１箇所だけ例えばＮ極が形成されている。センサ
ユニット１０８は、多磁極を検知する対になった２個の
第１の磁気抵抗素子と、単一の磁極を検出する１個の第
２の磁気抵抗素子と、各々の検知信号からパルスを発生
させるための回路部からなる。
が一定数だけ着磁されており、下部着磁部１０５Ｂは、
外周に１箇所だけ例えばＮ極が形成されている。センサ
ユニット１０８は、多磁極を検知する対になった２個の
第１の磁気抵抗素子と、単一の磁極を検出する１個の第
２の磁気抵抗素子と、各々の検知信号からパルスを発生
させるための回路部からなる。
【０００５】従来の回転角検出装置の磁石リングの上部
着磁部とセンサの拡大構成の上面図を図１１に示す。図
１１において、センサ１１６は、磁気抵抗素子１１３
と、パルス発生回路１１４とを有し、センサ１１６ａ
は、磁気抵抗素子１１３ａと、パルス発生回路１１４ａ
とを有して構成される。センサ１１６，１１６ａは、上
部着磁部１０５Ａの回転による磁界変化を検出し、位相
差を持った２相のパルスを出力する。
着磁部とセンサの拡大構成の上面図を図１１に示す。図
１１において、センサ１１６は、磁気抵抗素子１１３
と、パルス発生回路１１４とを有し、センサ１１６ａ
は、磁気抵抗素子１１３ａと、パルス発生回路１１４ａ
とを有して構成される。センサ１１６，１１６ａは、上
部着磁部１０５Ａの回転による磁界変化を検出し、位相
差を持った２相のパルスを出力する。
【０００６】従来の回転角検出装置の磁石リングの下部
着磁部とセンサの拡大構成の上面図を図１２に示す。セ
ンサ１１６ｂは、磁気抵抗素子１１３ｂと、パルス発生
回路１１４ｂとを有して構成される。センサ１１６ｂ
は、下部着磁部１０５Ｂの通過による磁界変化を検出
し、パルスを出力する。
着磁部とセンサの拡大構成の上面図を図１２に示す。セ
ンサ１１６ｂは、磁気抵抗素子１１３ｂと、パルス発生
回路１１４ｂとを有して構成される。センサ１１６ｂ
は、下部着磁部１０５Ｂの通過による磁界変化を検出
し、パルスを出力する。
【０００７】上部着磁部の回転を検出する２相の磁気抵
抗素子信号と出力パルスの波形図を図１３に示す。ハン
ドルの回転方向が逆転した場合には、パルス発生のタイ
ミングも逆転することになる。この２相のパルスを図示
しないマイクロコンピュータ等の制御装置に送出するこ
とにより、該制御装置では、パルスの数からハンドルの
回転量を検出し、２相パルスのタイミングからハンドル
の回転方向を検出することができる。
抗素子信号と出力パルスの波形図を図１３に示す。ハン
ドルの回転方向が逆転した場合には、パルス発生のタイ
ミングも逆転することになる。この２相のパルスを図示
しないマイクロコンピュータ等の制御装置に送出するこ
とにより、該制御装置では、パルスの数からハンドルの
回転量を検出し、２相パルスのタイミングからハンドル
の回転方向を検出することができる。
【０００８】また、下部着磁部の通過を検出する磁気抵
抗素子信号と出力パルスの波形図を図１４に示す。セン
サ１１６ｂは、下部着磁部１０５Ｂの回転による磁界変
化を検出し、下部着磁部１０５Ｂが通過した時のみパル
スを発生する。制御装置は、パルス発生からハンドルの
初期位置を検出することができる。
抗素子信号と出力パルスの波形図を図１４に示す。セン
サ１１６ｂは、下部着磁部１０５Ｂの回転による磁界変
化を検出し、下部着磁部１０５Ｂが通過した時のみパル
スを発生する。制御装置は、パルス発生からハンドルの
初期位置を検出することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転角検出装置にあっては、磁石リング１０５の外周方
向に着磁してあるために、回転角検出装置全体のステア
リングシャフト方向への奥行きが大きくなっていた。す
なわち、回転角検出装置のスペース効率が悪く、省スペ
ース化を図ることができなかった。
回転角検出装置にあっては、磁石リング１０５の外周方
向に着磁してあるために、回転角検出装置全体のステア
リングシャフト方向への奥行きが大きくなっていた。す
なわち、回転角検出装置のスペース効率が悪く、省スペ
ース化を図ることができなかった。
【００１０】また、従来の磁気抵抗素子は、ハーフブリ
ッジ構成としているため、センサの取り付け誤差や温度
の変動によって、２つの磁気抵抗素子の中点から取り出
される磁気抵抗素子信号（中点電位）がかなり変動して
しまう。このため、磁気抵抗素子信号から生成される出
力パルスが不安定になるという課題を有していた。
ッジ構成としているため、センサの取り付け誤差や温度
の変動によって、２つの磁気抵抗素子の中点から取り出
される磁気抵抗素子信号（中点電位）がかなり変動して
しまう。このため、磁気抵抗素子信号から生成される出
力パルスが不安定になるという課題を有していた。
【００１１】本発明は、省スペース化を図ることができ
るとともに、安定したパルス出力を得ることができるハ
ンドル舵角検出装置を提供することを課題とする。
るとともに、安定したパルス出力を得ることができるハ
ンドル舵角検出装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために以下の構成とした。請求項１の発明のハンド
ル舵角検出装置は、ハンドルの回転と連動して回転する
ステアリングシャフトに取り付けられた回転可能なカム
と、このカムに係止され、外輪部分に多極の磁界が形成
された多極着磁部及び内輪部分に一極の磁界が形成され
た単極着磁部が配置された平板状の着磁リングと、前記
多極着磁部に形成された前記多極の磁界の変化を検知す
る複数の第１の磁気抵抗素子と、前記単極着磁部に形成
された前記一極の磁界の変化を検知するホール素子を有
するホール集積回路と、前記第１の磁気抵抗素子及び前
記ホール集積回路により検知された磁界の変化をパルス
信号に変換する信号処理回路とを備えることを特徴とす
るものである。
するために以下の構成とした。請求項１の発明のハンド
ル舵角検出装置は、ハンドルの回転と連動して回転する
ステアリングシャフトに取り付けられた回転可能なカム
と、このカムに係止され、外輪部分に多極の磁界が形成
された多極着磁部及び内輪部分に一極の磁界が形成され
た単極着磁部が配置された平板状の着磁リングと、前記
多極着磁部に形成された前記多極の磁界の変化を検知す
る複数の第１の磁気抵抗素子と、前記単極着磁部に形成
された前記一極の磁界の変化を検知するホール素子を有
するホール集積回路と、前記第１の磁気抵抗素子及び前
記ホール集積回路により検知された磁界の変化をパルス
信号に変換する信号処理回路とを備えることを特徴とす
るものである。
【００１３】請求項１の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁部
及び内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部が配
置された平板状の着磁リングを用いるため、着磁リング
の薄型化が図れ、これによって、ハンドル舵角検出装置
全体の省スペース化を図ることができる。
よれば、外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁部
及び内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部が配
置された平板状の着磁リングを用いるため、着磁リング
の薄型化が図れ、これによって、ハンドル舵角検出装置
全体の省スペース化を図ることができる。
【００１４】請求項２の発明のハンドル舵角検出装置
は、前記カムに突起部を設け、この突起部に嵌合する位
置合わせ用の切欠部を前記単極着磁部に設けたことを特
徴とするものである。
は、前記カムに突起部を設け、この突起部に嵌合する位
置合わせ用の切欠部を前記単極着磁部に設けたことを特
徴とするものである。
【００１５】請求項２の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、カムに突起部を設け、単極着磁部に設けた位置
合わせ用の切欠部が突起部に嵌合するため、着磁リング
がカムに固定される際の位置ずれがなくなる。カムは、
ハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リングもハ
ンドルと一定の相関関係を持つことができる。
よれば、カムに突起部を設け、単極着磁部に設けた位置
合わせ用の切欠部が突起部に嵌合するため、着磁リング
がカムに固定される際の位置ずれがなくなる。カムは、
ハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リングもハ
ンドルと一定の相関関係を持つことができる。
【００１６】請求項３の発明のハンドル舵角検出装置
は、前記複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、前記第１のハーフブリッジと前記第２の
ハーフブリッジとが並列に接続されてフルブリッジを構
成することを特徴とするものである。
は、前記複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、前記第１のハーフブリッジと前記第２の
ハーフブリッジとが並列に接続されてフルブリッジを構
成することを特徴とするものである。
【００１７】請求項３の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、全体でフルブリッジを構成するため、ハ
ーフブリッジ構成の磁気抵抗素子よりも大きい出力を得
ることができる。
よれば、複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、全体でフルブリッジを構成するため、ハ
ーフブリッジ構成の磁気抵抗素子よりも大きい出力を得
ることができる。
【００１８】請求項４の発明のハンドル舵角検出装置で
は、前記信号処理回路は、前記第２の磁気抵抗素子と前
記第３の磁気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位
信号と、前記第４の磁気抵抗素子と前記第５の磁気抵抗
素子との接続点からの第２の中点電位信号との差を増幅
して差動電圧信号を出力する差動増幅部と、この差動増
幅部で増幅された差動電圧信号を予め定められた基準電
圧信号と比較し、その比較結果に基づき前記パルス信号
を出力する比較部とを備えることを特徴とするものであ
る。
は、前記信号処理回路は、前記第２の磁気抵抗素子と前
記第３の磁気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位
信号と、前記第４の磁気抵抗素子と前記第５の磁気抵抗
素子との接続点からの第２の中点電位信号との差を増幅
して差動電圧信号を出力する差動増幅部と、この差動増
幅部で増幅された差動電圧信号を予め定められた基準電
圧信号と比較し、その比較結果に基づき前記パルス信号
を出力する比較部とを備えることを特徴とするものであ
る。
【００１９】請求項４の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、差動増幅部は、第２の磁気抵抗素子と第３の磁
気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位信号と、第
４の磁気抵抗素子と第５の磁気抵抗素子との接続点から
の第２の中点電位信号との差を増幅して差動電圧信号を
出力する。比較部は、差動増幅部で増幅された差動電圧
信号を予め定められた基準電圧信号と比較し、その比較
結果に基づきパルス信号を出力する。
よれば、差動増幅部は、第２の磁気抵抗素子と第３の磁
気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位信号と、第
４の磁気抵抗素子と第５の磁気抵抗素子との接続点から
の第２の中点電位信号との差を増幅して差動電圧信号を
出力する。比較部は、差動増幅部で増幅された差動電圧
信号を予め定められた基準電圧信号と比較し、その比較
結果に基づきパルス信号を出力する。
【００２０】すなわち、磁気抵抗素子がフルブリッジを
構成するため、第１の中点電位信号と第２の中点電位信
号とのそれぞれがセンサモジュールの取り付け誤差、温
度の変化によって変動しても、差動電圧信号は、センサ
モジュールの取り付け誤差、温度の変化によってほとん
ど変動しなくなり、安定したパルス信号を出力すること
ができる。
構成するため、第１の中点電位信号と第２の中点電位信
号とのそれぞれがセンサモジュールの取り付け誤差、温
度の変化によって変動しても、差動電圧信号は、センサ
モジュールの取り付け誤差、温度の変化によってほとん
ど変動しなくなり、安定したパルス信号を出力すること
ができる。
【００２１】請求項５の発明のハンドル舵角検出装置
は、前記第１の中点電位信号に対して前記第２の中点電
位信号が差を生ずるように前記第２の磁気抵抗素子の抵
抗値乃至前記第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したこ
とを特徴とするものである。
は、前記第１の中点電位信号に対して前記第２の中点電
位信号が差を生ずるように前記第２の磁気抵抗素子の抵
抗値乃至前記第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したこ
とを特徴とするものである。
【００２２】請求項５の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、第１の中点電位信号に対して第２の中点電位信
号が差を生ずるように第２の磁気抵抗素子の抵抗値乃至
第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したため、単電源を
差動増幅部に供給するのみで所定のレベルの差動電圧信
号を得ることができる。
よれば、第１の中点電位信号に対して第２の中点電位信
号が差を生ずるように第２の磁気抵抗素子の抵抗値乃至
第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したため、単電源を
差動増幅部に供給するのみで所定のレベルの差動電圧信
号を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のハンドル舵角検出
装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明の実施の形態のハンドル舵角検出装置の構成
図である。
装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明の実施の形態のハンドル舵角検出装置の構成
図である。
【００２４】図１に示すハンドル舵角検出装置は、図示
しないハンドルの回転と連動して回転する円筒状のステ
アリングシャフト１３と、このステアリングシャフト１
３に取り付けられたカム１２と、このカム１２に接着ま
たは嵌合により固定される着磁リング１１と、この着磁
リング１１の上部に固定されるセンサモジュール１４と
を有して構成される。また、カム１２の外周部分には着
磁リング１１をカム１２に接着または嵌合する際の位置
ずれを防止するための第１の突起部１５及び第２の突起
部１６が形成されている。
しないハンドルの回転と連動して回転する円筒状のステ
アリングシャフト１３と、このステアリングシャフト１
３に取り付けられたカム１２と、このカム１２に接着ま
たは嵌合により固定される着磁リング１１と、この着磁
リング１１の上部に固定されるセンサモジュール１４と
を有して構成される。また、カム１２の外周部分には着
磁リング１１をカム１２に接着または嵌合する際の位置
ずれを防止するための第１の突起部１５及び第２の突起
部１６が形成されている。
【００２５】図２は着磁リングを上面から見た詳細図で
ある。着磁リング１１は、薄い平板でリング状のゴム磁
石またはプラスチィックマグネットからなり、図２に示
すように、着磁リング１１の外輪部分にはＮ極、Ｓ極が
交互に一定数だけ着磁された多極着磁部１８が形成され
ている。また、着磁リング１１の内輪部分にはＮ極また
はＳ極が１極だけ着磁された単極着磁部１７が形成され
ている。
ある。着磁リング１１は、薄い平板でリング状のゴム磁
石またはプラスチィックマグネットからなり、図２に示
すように、着磁リング１１の外輪部分にはＮ極、Ｓ極が
交互に一定数だけ着磁された多極着磁部１８が形成され
ている。また、着磁リング１１の内輪部分にはＮ極また
はＳ極が１極だけ着磁された単極着磁部１７が形成され
ている。
【００２６】また、着磁リング１１の単極着磁部１７側
には前記カム１２に形成された第１の突起部１５に嵌合
する位置合わせ用の第１の切欠部１９と前記カム１２に
形成された第２の突起部１６に嵌合する位置合わせ用の
第２の切欠部２０とが形成されている。なお、着磁リン
グ１１の表裏を判別できるように第１の突起部１５、第
２の突起部１６の各々の形状、及び第１の切欠部１９、
第２の切欠部２０の各々の形状を変えてある。
には前記カム１２に形成された第１の突起部１５に嵌合
する位置合わせ用の第１の切欠部１９と前記カム１２に
形成された第２の突起部１６に嵌合する位置合わせ用の
第２の切欠部２０とが形成されている。なお、着磁リン
グ１１の表裏を判別できるように第１の突起部１５、第
２の突起部１６の各々の形状、及び第１の切欠部１９、
第２の切欠部２０の各々の形状を変えてある。
【００２７】このように構成されたハンドル舵角検出装
置において、着磁リング１１の内輪部分には位置合わせ
用の第１の切欠部１９、及び第２の切欠部２０が設けら
れているため、第１の突起部１５に第１の切欠部１９が
嵌合し、第２の突起部１６に第２の切欠部２０が嵌合す
るため、着磁リング１１がカム１２に固定される際の位
置ずれがなくなる。このため、着磁リング１１の組立作
業性を向上することができる。また、カム１２は、図示
しないハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リン
グ１１もハンドルと一定の相関関係を持つことができ
る。
置において、着磁リング１１の内輪部分には位置合わせ
用の第１の切欠部１９、及び第２の切欠部２０が設けら
れているため、第１の突起部１５に第１の切欠部１９が
嵌合し、第２の突起部１６に第２の切欠部２０が嵌合す
るため、着磁リング１１がカム１２に固定される際の位
置ずれがなくなる。このため、着磁リング１１の組立作
業性を向上することができる。また、カム１２は、図示
しないハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リン
グ１１もハンドルと一定の相関関係を持つことができ
る。
【００２８】また、ハンドルと一定の相関関係を持って
回転する着磁リング１１を外輪部分の多極着磁部１８と
内輪部分の単極着磁部１７とで構成される薄い平板状の
リングとしたことで、薄型化が図れ、これによって、ハ
ンドル舵角検出装置全体の省スペース化を図ることがで
きる。
回転する着磁リング１１を外輪部分の多極着磁部１８と
内輪部分の単極着磁部１７とで構成される薄い平板状の
リングとしたことで、薄型化が図れ、これによって、ハ
ンドル舵角検出装置全体の省スペース化を図ることがで
きる。
【００２９】図３は着磁リングとセンサモジュールとの
位置関係を示す上面図である。図４は着磁リングとセン
サモジュールとの位置関係を示す側面図である。センサ
モジュール１４は、ホール素子を有するホール集積回路
（ホールＩＣ）２１と、磁気抵抗素子２２と、信号処理
回路２３とを有して構成されている。
位置関係を示す上面図である。図４は着磁リングとセン
サモジュールとの位置関係を示す側面図である。センサ
モジュール１４は、ホール素子を有するホール集積回路
（ホールＩＣ）２１と、磁気抵抗素子２２と、信号処理
回路２３とを有して構成されている。
【００３０】ホールＩＣ２１は、単極着磁部１７と対向
して配置され、単極着磁部１７の通過による磁界変化を
検出してパルスを出力する。磁気抵抗素子２２は、複数
個の磁気抵抗素子から構成されており、多極着磁部１８
と対向して配置され、多極着磁部１８の回転による磁界
変化を検出して、電圧変化を発生する。信号処理回路２
３は、磁気抵抗素子２２で発生した電圧変化を位相差を
持った２相のパルスに変換する。
して配置され、単極着磁部１７の通過による磁界変化を
検出してパルスを出力する。磁気抵抗素子２２は、複数
個の磁気抵抗素子から構成されており、多極着磁部１８
と対向して配置され、多極着磁部１８の回転による磁界
変化を検出して、電圧変化を発生する。信号処理回路２
３は、磁気抵抗素子２２で発生した電圧変化を位相差を
持った２相のパルスに変換する。
【００３１】図５は着磁リングに対する磁気抵抗素子の
位置関係を示す図である。磁気抵抗素子２２は、図５に
示すように、着磁リング１１のＮ極，Ｓ極に対向して配
置され、磁気抵抗素子ＭＲ１、磁気抵抗素子ＭＲ２、磁
気抵抗素子ＭＲ３、磁気抵抗素子ＭＲ４を有して構成さ
れる。
位置関係を示す図である。磁気抵抗素子２２は、図５に
示すように、着磁リング１１のＮ極，Ｓ極に対向して配
置され、磁気抵抗素子ＭＲ１、磁気抵抗素子ＭＲ２、磁
気抵抗素子ＭＲ３、磁気抵抗素子ＭＲ４を有して構成さ
れる。
【００３２】磁気抵抗素子ＭＲ１は、磁気抵抗素子ＭＲ
１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１ー２とが直列接続されて構
成され、磁気抵抗素子ＭＲ２は、磁気抵抗素子ＭＲ２−
１と磁気抵抗素子ＭＲ２ー２とが直列接続されて構成さ
れる。磁気抵抗素子ＭＲ３は、磁気抵抗素子ＭＲ３−１
と磁気抵抗素子ＭＲ３ー２とが直列接続されて構成さ
れ、磁気抵抗素子ＭＲ４は、磁気抵抗素子ＭＲ４−１と
磁気抵抗素子ＭＲ４ー２とが直列接続されて構成され
る。
１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１ー２とが直列接続されて構
成され、磁気抵抗素子ＭＲ２は、磁気抵抗素子ＭＲ２−
１と磁気抵抗素子ＭＲ２ー２とが直列接続されて構成さ
れる。磁気抵抗素子ＭＲ３は、磁気抵抗素子ＭＲ３−１
と磁気抵抗素子ＭＲ３ー２とが直列接続されて構成さ
れ、磁気抵抗素子ＭＲ４は、磁気抵抗素子ＭＲ４−１と
磁気抵抗素子ＭＲ４ー２とが直列接続されて構成され
る。
【００３３】磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２
とでフルブリッジを構成し、磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気
抵抗素子ＭＲ４でもう１つのフルブリッジを構成してい
る。磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２とは、そ
れぞれの中点電位信号の位相が互いに略１８０°ずれる
ように配置されている。例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１−
１がＮ極の開始位置に配置され、磁気抵抗素子ＭＲ２−
１がＳ極の開始位置に配置されている。また、磁気抵抗
素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４とは、同様にそれぞれ
の中点電位信号の位相が互いに略１８０°ずれるように
配置されている。磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ３とは、それぞれの中点電位信号の位相が互いに略９
０°ずれるように配置され、磁気抵抗素子ＭＲ２と磁気
抵抗素子ＭＲ４とは、同様に、それぞれの中点電位信号
の位相が互いに略９０°ずれるように配置されている。
とでフルブリッジを構成し、磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気
抵抗素子ＭＲ４でもう１つのフルブリッジを構成してい
る。磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２とは、そ
れぞれの中点電位信号の位相が互いに略１８０°ずれる
ように配置されている。例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１−
１がＮ極の開始位置に配置され、磁気抵抗素子ＭＲ２−
１がＳ極の開始位置に配置されている。また、磁気抵抗
素子ＭＲ３と磁気抵抗素子ＭＲ４とは、同様にそれぞれ
の中点電位信号の位相が互いに略１８０°ずれるように
配置されている。磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ３とは、それぞれの中点電位信号の位相が互いに略９
０°ずれるように配置され、磁気抵抗素子ＭＲ２と磁気
抵抗素子ＭＲ４とは、同様に、それぞれの中点電位信号
の位相が互いに略９０°ずれるように配置されている。
【００３４】図６は磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子
ＭＲ２とで構成されるフルブリッジ回路図である。磁気
抵抗素子ＭＲ１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１−２とが直列
に接続されて第１のハーフブリッジを構成し、磁気抵抗
素子ＭＲ２−１と磁気抵抗素子ＭＲ２−２とが直列に接
続されて第２のハーフブリッジを構成し、第１のハーフ
ブリッジと第２のハーフブリッジとが並列に接続されて
フルブリッジを構成している。
ＭＲ２とで構成されるフルブリッジ回路図である。磁気
抵抗素子ＭＲ１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１−２とが直列
に接続されて第１のハーフブリッジを構成し、磁気抵抗
素子ＭＲ２−１と磁気抵抗素子ＭＲ２−２とが直列に接
続されて第２のハーフブリッジを構成し、第１のハーフ
ブリッジと第２のハーフブリッジとが並列に接続されて
フルブリッジを構成している。
【００３５】また、磁気抵抗素子ＭＲ１−１と磁気抵抗
素子ＭＲ２−２とが共通接続された部分には電源Ｖｃｃ
が供給され、磁気抵抗素子ＭＲ１−２と磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２−１とが共通接続された部分は接地（ＧＮＤ）され
ている。磁気抵抗素子ＭＲ１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１
−２との接続点（中点）からは、磁気抵抗素子信号（Ｍ
Ｒ１信号）が出力され、磁気抵抗素子ＭＲ２−１と磁気
抵抗素子ＭＲ２−２との接続点（中点）からは、ＭＲ２
信号が出力される。磁気抵抗素子ＭＲ１−１の抵抗値に
対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値を大きく、磁気
抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ
２−２の抵抗値を大きくしている。
素子ＭＲ２−２とが共通接続された部分には電源Ｖｃｃ
が供給され、磁気抵抗素子ＭＲ１−２と磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２−１とが共通接続された部分は接地（ＧＮＤ）され
ている。磁気抵抗素子ＭＲ１−１と磁気抵抗素子ＭＲ１
−２との接続点（中点）からは、磁気抵抗素子信号（Ｍ
Ｒ１信号）が出力され、磁気抵抗素子ＭＲ２−１と磁気
抵抗素子ＭＲ２−２との接続点（中点）からは、ＭＲ２
信号が出力される。磁気抵抗素子ＭＲ１−１の抵抗値に
対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値を大きく、磁気
抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ
２−２の抵抗値を大きくしている。
【００３６】なお、磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素子
ＭＲ４とで構成されるフルブリッジ回路も図６に示すよ
うな回路で構成されており、それぞれの中点からは、Ｍ
Ｒ３信号、及びＭＲ４信号が出力される。磁気抵抗素子
ＭＲ３−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ３−２の
抵抗値を大きく、磁気抵抗素子ＭＲ４−１の抵抗値に対
して磁気抵抗素子ＭＲ４−２の抵抗値を大きくしてい
る。
ＭＲ４とで構成されるフルブリッジ回路も図６に示すよ
うな回路で構成されており、それぞれの中点からは、Ｍ
Ｒ３信号、及びＭＲ４信号が出力される。磁気抵抗素子
ＭＲ３−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ３−２の
抵抗値を大きく、磁気抵抗素子ＭＲ４−１の抵抗値に対
して磁気抵抗素子ＭＲ４−２の抵抗値を大きくしてい
る。
【００３７】図７は信号処理回路の詳細図である。信号
処理回路２３は、２相のセンサ信号（ＭＲ信号）の内の
Ａ相出力を得るために、第１のセンサ部２５ａ、第１の
差動増幅部２７ａ、第１の基準電圧発生部２９ａ、第１
の比較部３１ａ、及び第１の出力部３３ａを有する。第
１のセンサ部２５ａは、磁気抵抗素子ＭＲ１−１、磁気
抵抗素子ＭＲ１−２、磁気抵抗素子ＭＲ２−１、磁気抵
抗素子ＭＲ２−２を有し、ＭＲ１信号及びＭＲ２信号を
出力する。
処理回路２３は、２相のセンサ信号（ＭＲ信号）の内の
Ａ相出力を得るために、第１のセンサ部２５ａ、第１の
差動増幅部２７ａ、第１の基準電圧発生部２９ａ、第１
の比較部３１ａ、及び第１の出力部３３ａを有する。第
１のセンサ部２５ａは、磁気抵抗素子ＭＲ１−１、磁気
抵抗素子ＭＲ１−２、磁気抵抗素子ＭＲ２−１、磁気抵
抗素子ＭＲ２−２を有し、ＭＲ１信号及びＭＲ２信号を
出力する。
【００３８】第１の差動増幅部２７ａは、オペアンプ２
８ａ、オペアンプ２８ａの反転入力端子（−）にＭＲ２
信号を入力する抵抗Ｒ１、オペアンプ２８ａの非反転入
力端子（＋）にＭＲ１信号を入力する抵抗Ｒ２、オペア
ンプ２８ａの反転入力端子と出力端子とに接続される抵
抗Ｒ５、非反転入力端子に一端が接続され他端が接地さ
れる抵抗Ｒ６を有し、ＭＲ１信号とＭＲ２信号との差電
圧を増幅して第１の差動電圧信号ＶＧＡを出力する。
８ａ、オペアンプ２８ａの反転入力端子（−）にＭＲ２
信号を入力する抵抗Ｒ１、オペアンプ２８ａの非反転入
力端子（＋）にＭＲ１信号を入力する抵抗Ｒ２、オペア
ンプ２８ａの反転入力端子と出力端子とに接続される抵
抗Ｒ５、非反転入力端子に一端が接続され他端が接地さ
れる抵抗Ｒ６を有し、ＭＲ１信号とＭＲ２信号との差電
圧を増幅して第１の差動電圧信号ＶＧＡを出力する。
【００３９】第１の基準電圧発生部２９ａは、オペアン
プ３０ａを有し、オペアンプ３０ａの非反転入力端子
（＋）には電源Ｖｃｃの電圧を抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０と
で分割した分割電圧が印加され、オペアンプ３０ａの反
転入力端子と出力端子とが直結接続され、出力端子から
第１の基準電圧信号を出力する。
プ３０ａを有し、オペアンプ３０ａの非反転入力端子
（＋）には電源Ｖｃｃの電圧を抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０と
で分割した分割電圧が印加され、オペアンプ３０ａの反
転入力端子と出力端子とが直結接続され、出力端子から
第１の基準電圧信号を出力する。
【００４０】第１の比較部３１ａは、コンパレータ３２
ａ、コンパレータ３２ａの非反転入力端子（＋）に第１
の基準電圧発生部２９ａからの第１の基準電圧信号を入
力する抵抗Ｒ１３、反転入力端子（−）に第１の差動増
幅部２７ａからの第１の差動電圧信号ＶＧＡを入力する
抵抗Ｒ１４、コンパレータ３２ａの非反転入力端子と出
力端子とに接続される抵抗Ｒ１７、反転入力端子と非反
転入力端子とに接続されるコンデンサＣ５、反転入力端
子に一端が接続され他端が接地されるコンデンサＣ６、
非反転入力端子に一端が接続され他端が接地されるコン
デンサＣ７を有し、第１の差動電圧信号ＶＧＡを第１の
基準電圧信号と比較し、Ａ相出力のパルス信号を出力す
る。
ａ、コンパレータ３２ａの非反転入力端子（＋）に第１
の基準電圧発生部２９ａからの第１の基準電圧信号を入
力する抵抗Ｒ１３、反転入力端子（−）に第１の差動増
幅部２７ａからの第１の差動電圧信号ＶＧＡを入力する
抵抗Ｒ１４、コンパレータ３２ａの非反転入力端子と出
力端子とに接続される抵抗Ｒ１７、反転入力端子と非反
転入力端子とに接続されるコンデンサＣ５、反転入力端
子に一端が接続され他端が接地されるコンデンサＣ６、
非反転入力端子に一端が接続され他端が接地されるコン
デンサＣ７を有し、第１の差動電圧信号ＶＧＡを第１の
基準電圧信号と比較し、Ａ相出力のパルス信号を出力す
る。
【００４１】第１の出力部３３ａは、抵抗Ｒ１９とコン
デンサＣ２とを直列に接続して構成され、抵抗Ｒ１９と
コンデンサＣ２との接続点から第１の比較部３１ａから
のＡ相出力のパルス信号を出力する。
デンサＣ２とを直列に接続して構成され、抵抗Ｒ１９と
コンデンサＣ２との接続点から第１の比較部３１ａから
のＡ相出力のパルス信号を出力する。
【００４２】また、信号処理回路２３は、２相のセンサ
信号の内のＢ相出力を得るために、第２のセンサ部２５
ｂ、第２の差動増幅部２７ｂ、第２の基準電圧発生部２
９ｂ、第２の比較部３１ｂ、及び第２の出力部３３ｂを
有する。第２のセンサ部２５ｂは、磁気抵抗素子ＭＲ３
−１、磁気抵抗素子ＭＲ３−２、磁気抵抗素子ＭＲ４−
１、磁気抵抗素子ＭＲ４−２を有し、ＭＲ３信号及びＭ
Ｒ４信号を出力する。
信号の内のＢ相出力を得るために、第２のセンサ部２５
ｂ、第２の差動増幅部２７ｂ、第２の基準電圧発生部２
９ｂ、第２の比較部３１ｂ、及び第２の出力部３３ｂを
有する。第２のセンサ部２５ｂは、磁気抵抗素子ＭＲ３
−１、磁気抵抗素子ＭＲ３−２、磁気抵抗素子ＭＲ４−
１、磁気抵抗素子ＭＲ４−２を有し、ＭＲ３信号及びＭ
Ｒ４信号を出力する。
【００４３】第２の差動増幅部２７ｂは、オペアンプ２
８ｂ、オペアンプ２８ｂの反転入力端子（−）にＭＲ４
信号を入力する抵抗Ｒ３、オペアンプ２８ｂの非反転入
力端子（＋）にＭＲ３信号を入力する抵抗Ｒ４、オペア
ンプ２８ｂの反転入力端子と出力端子とに接続される抵
抗Ｒ７、非反転入力端子に一端が接続され他端が接地さ
れる抵抗Ｒ８を有し、ＭＲ３信号とＭＲ４信号との差電
圧を増幅して第２の差動電圧信号ＶＧＢを出力する。
８ｂ、オペアンプ２８ｂの反転入力端子（−）にＭＲ４
信号を入力する抵抗Ｒ３、オペアンプ２８ｂの非反転入
力端子（＋）にＭＲ３信号を入力する抵抗Ｒ４、オペア
ンプ２８ｂの反転入力端子と出力端子とに接続される抵
抗Ｒ７、非反転入力端子に一端が接続され他端が接地さ
れる抵抗Ｒ８を有し、ＭＲ３信号とＭＲ４信号との差電
圧を増幅して第２の差動電圧信号ＶＧＢを出力する。
【００４４】第２の基準電圧発生部２９ｂは、オペアン
プ３０ｂを有し、オペアンプ３０ｂの非反転入力端子
（＋）には電源Ｖｃｃの電圧を抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２
とで分割した分割電圧が印加され、オペアンプ３０ｂの
反転入力端子と出力端子とが直結接続され、出力端子か
ら第２の基準電圧信号を出力する。
プ３０ｂを有し、オペアンプ３０ｂの非反転入力端子
（＋）には電源Ｖｃｃの電圧を抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２
とで分割した分割電圧が印加され、オペアンプ３０ｂの
反転入力端子と出力端子とが直結接続され、出力端子か
ら第２の基準電圧信号を出力する。
【００４５】第２の比較部３１ｂは、コンパレータ３２
ｂ、コンパレータ３２ｂの非反転入力端子（＋）に第２
の基準電圧発生部２９ｂからの第２の基準電圧信号を入
力する抵抗Ｒ１５、反転入力端子（−）に第２の差動増
幅部２７ｂからの第２の差動電圧信号ＶＧＢを入力する
抵抗Ｒ１６、コンパレータ３２ｂの非反転入力端子と出
力端子とに接続される抵抗Ｒ１８、反転入力端子と非反
転入力端子とに接続されるコンデンサＣ８、反転入力端
子に一端が接続され他端が接地されるコンデンサＣ９、
非反転入力端子に一端が接続され他端が接地されるコン
デンサＣ１０を有し、第２の差動電圧信号ＶＧＡを第２
の基準電圧信号と比較し、Ｂ相出力のパルス信号を出力
する。
ｂ、コンパレータ３２ｂの非反転入力端子（＋）に第２
の基準電圧発生部２９ｂからの第２の基準電圧信号を入
力する抵抗Ｒ１５、反転入力端子（−）に第２の差動増
幅部２７ｂからの第２の差動電圧信号ＶＧＢを入力する
抵抗Ｒ１６、コンパレータ３２ｂの非反転入力端子と出
力端子とに接続される抵抗Ｒ１８、反転入力端子と非反
転入力端子とに接続されるコンデンサＣ８、反転入力端
子に一端が接続され他端が接地されるコンデンサＣ９、
非反転入力端子に一端が接続され他端が接地されるコン
デンサＣ１０を有し、第２の差動電圧信号ＶＧＡを第２
の基準電圧信号と比較し、Ｂ相出力のパルス信号を出力
する。
【００４６】第２の出力部３３ｂは、抵抗Ｒ２１とコン
デンサＣ４とを直列に接続して構成され、抵抗Ｒ２１と
コンデンサＣ４との接続点から第２の比較部３１ｂから
のＢ相出力のパルス信号を出力する。また、ホールＩＣ
２１には電源Ｖｃｃが供給され、抵抗Ｒ２０及びコンデ
ンサＣ３を有し、ホールＩＣ２１からのＺ相出力のパル
スを出力する。
デンサＣ４とを直列に接続して構成され、抵抗Ｒ２１と
コンデンサＣ４との接続点から第２の比較部３１ｂから
のＢ相出力のパルス信号を出力する。また、ホールＩＣ
２１には電源Ｖｃｃが供給され、抵抗Ｒ２０及びコンデ
ンサＣ３を有し、ホールＩＣ２１からのＺ相出力のパル
スを出力する。
【００４７】なお、オペアンプ２８ａ，２８ｂ，３０
ａ，３０ｂ、及びコンパレータ３２ａ，３２ｂのＶ+側
には電源Ｖｃｃが供給され、Ｖ-側は接地され、単電源
でオペアンプ及びコンパレータが駆動可能となってい
る。
ａ，３０ｂ、及びコンパレータ３２ａ，３２ｂのＶ+側
には電源Ｖｃｃが供給され、Ｖ-側は接地され、単電源
でオペアンプ及びコンパレータが駆動可能となってい
る。
【００４８】次に、このように構成された信号処理回路
２３の動作を説明する。まず、第１のセンサ部２５ａの
磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２とが図５，図
７に示すように配置されているため、ＭＲ１信号とＭＲ
２信号とは、図８に示すように互いに略１８０°ずれた
信号となり、オペアンプ２８ａに入力される。また、第
２のセンサ部２５ｂの磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素
子ＭＲ４とが図５，図７に示すように配置されているた
め、ＭＲ３信号とＭＲ４信号とは、図８に示すように互
いに略１８０°ずれた信号となり、オペアンプ２８ｂに
入力される。なお、ＭＲ１信号とＭＲ３信号とは、互い
に略９０°ずれた信号となり、ＭＲ２信号とＭＲ４信号
とは、互いに略９０°ずれた信号となる。
２３の動作を説明する。まず、第１のセンサ部２５ａの
磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２とが図５，図
７に示すように配置されているため、ＭＲ１信号とＭＲ
２信号とは、図８に示すように互いに略１８０°ずれた
信号となり、オペアンプ２８ａに入力される。また、第
２のセンサ部２５ｂの磁気抵抗素子ＭＲ３と磁気抵抗素
子ＭＲ４とが図５，図７に示すように配置されているた
め、ＭＲ３信号とＭＲ４信号とは、図８に示すように互
いに略１８０°ずれた信号となり、オペアンプ２８ｂに
入力される。なお、ＭＲ１信号とＭＲ３信号とは、互い
に略９０°ずれた信号となり、ＭＲ２信号とＭＲ４信号
とは、互いに略９０°ずれた信号となる。
【００４９】次に、オペアンプ２８ａは、ＭＲ１信号か
らＭＲ２信号を差し引いた差電圧を増幅して図８に示す
ような第１の差動電圧信号ＶＧＡを第１の比較部３１ａ
に出力する。また、オペアンプ２８ｂは、ＭＲ３信号か
らＭＲ４信号を差し引いた差電圧を増幅し、図８に示す
ように、第１の差動電圧信号ＶＧＡに対して略９０°ず
れた第２の差動電圧信号ＶＧＢを第２の比較部３１ｂに
出力する。
らＭＲ２信号を差し引いた差電圧を増幅して図８に示す
ような第１の差動電圧信号ＶＧＡを第１の比較部３１ａ
に出力する。また、オペアンプ２８ｂは、ＭＲ３信号か
らＭＲ４信号を差し引いた差電圧を増幅し、図８に示す
ように、第１の差動電圧信号ＶＧＡに対して略９０°ず
れた第２の差動電圧信号ＶＧＢを第２の比較部３１ｂに
出力する。
【００５０】この場合、磁気抵抗素子ＭＲ１−１の抵抗
値に対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値が大きく、
磁気抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子
ＭＲ２−２の抵抗値が大きいため、ＭＲ１信号とＭＲ２
信号との電位差が生ずる。磁気抵抗素子ＭＲ３−１の抵
抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ３−２の抵抗値が大き
く、磁気抵抗素子ＭＲ４−１の抵抗値に対して磁気抵抗
素子ＭＲ４−２の抵抗値が大きいため、ＭＲ３信号とＭ
Ｒ４信号との電位差が生ずる。
値に対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値が大きく、
磁気抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子
ＭＲ２−２の抵抗値が大きいため、ＭＲ１信号とＭＲ２
信号との電位差が生ずる。磁気抵抗素子ＭＲ３−１の抵
抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ３−２の抵抗値が大き
く、磁気抵抗素子ＭＲ４−１の抵抗値に対して磁気抵抗
素子ＭＲ４−２の抵抗値が大きいため、ＭＲ３信号とＭ
Ｒ４信号との電位差が生ずる。
【００５１】すなわち、２相のセンサ信号は、抵抗値差
により、中点電位にかなりの差電圧があるため、単電源
Ｖｃｃでもオペアンプにより所定レベルの差動電圧信号
を得ることができる。このため、電源が１つで済み、電
力消費を低減することができる。
により、中点電位にかなりの差電圧があるため、単電源
Ｖｃｃでもオペアンプにより所定レベルの差動電圧信号
を得ることができる。このため、電源が１つで済み、電
力消費を低減することができる。
【００５２】次に、コンパレータ３２ａは、オペアンプ
２８ａからの第１の差動電圧信号を第１の基準電圧発生
部２９ａで発生した第１の基準電圧信号と比較し、第１
の出力部３３ａは、Ａ相出力のパルス信号を出力する。
コンパレータ３２ｂは、オペアンプ２８ｂからの第２の
差動電圧信号を第２の基準電圧発生部２９ｂで発生した
第２の基準電圧信号と比較し、第２の出力部３３ｂは、
Ｂ相出力のパルス信号を出力する。このＡ相出力とＢ相
出力は、図９に示すように約９０°位相が異なる。
２８ａからの第１の差動電圧信号を第１の基準電圧発生
部２９ａで発生した第１の基準電圧信号と比較し、第１
の出力部３３ａは、Ａ相出力のパルス信号を出力する。
コンパレータ３２ｂは、オペアンプ２８ｂからの第２の
差動電圧信号を第２の基準電圧発生部２９ｂで発生した
第２の基準電圧信号と比較し、第２の出力部３３ｂは、
Ｂ相出力のパルス信号を出力する。このＡ相出力とＢ相
出力は、図９に示すように約９０°位相が異なる。
【００５３】また、ホールＩＣ２１からのパルスがＺ相
出力として出力される。そして、このホールＩＣ２１か
らのパルスと、２相のパルスとを図示しない外部のマイ
クロコンピュータ等の制御装置に送出する。制御装置
は、ホールＩＣ２１のパルスに基づきハンドルの中立位
置を検出し、２相のパルスの位相差に基づきハンドルの
回転方向を検出し、パルス数からハンドルの回転量を検
出することができる。
出力として出力される。そして、このホールＩＣ２１か
らのパルスと、２相のパルスとを図示しない外部のマイ
クロコンピュータ等の制御装置に送出する。制御装置
は、ホールＩＣ２１のパルスに基づきハンドルの中立位
置を検出し、２相のパルスの位相差に基づきハンドルの
回転方向を検出し、パルス数からハンドルの回転量を検
出することができる。
【００５４】このように実施の形態のハンドル舵角検出
装置によれば、ハンドルと一定の相関関係を有して回転
する着磁リングを薄型化したことにより、検出装置全体
の省スペース化を図ることができる。
装置によれば、ハンドルと一定の相関関係を有して回転
する着磁リングを薄型化したことにより、検出装置全体
の省スペース化を図ることができる。
【００５５】また、磁気抵抗素子をフルブリッジ構成と
している。例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子
ＭＲ２とのフルブリッジであれば、磁気抵抗素子ＭＲ１
の中点から取り出されるＭＲ１信号と磁気抵抗素子ＭＲ
２の中点から取り出されるＭＲ２信号とのそれぞれがセ
ンサモジュール１４の取り付け誤差、温度の変化によっ
て変動しても、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ
２との差動電圧信号は、センサモジュール１４の取り付
け誤差、温度の変化によってほとんど変動しなくなる。
これは、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との
それぞれの温度変化等に伴う変動分が差動演算により相
殺されてなくなるからである。
している。例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子
ＭＲ２とのフルブリッジであれば、磁気抵抗素子ＭＲ１
の中点から取り出されるＭＲ１信号と磁気抵抗素子ＭＲ
２の中点から取り出されるＭＲ２信号とのそれぞれがセ
ンサモジュール１４の取り付け誤差、温度の変化によっ
て変動しても、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ
２との差動電圧信号は、センサモジュール１４の取り付
け誤差、温度の変化によってほとんど変動しなくなる。
これは、磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２との
それぞれの温度変化等に伴う変動分が差動演算により相
殺されてなくなるからである。
【００５６】すなわち、磁気抵抗素子をフルブリッジ化
し、２相のセンサ信号をオペアンプで差動増幅するた
め、センサモジュール１４の取り付け誤差、温度変化が
あっても、安定したセンサ出力を得ることができる。さ
らに、２相のセンサ信号の中点電位をずらしてあるた
め、単電源オペアンプでも差動増幅可能である。
し、２相のセンサ信号をオペアンプで差動増幅するた
め、センサモジュール１４の取り付け誤差、温度変化が
あっても、安定したセンサ出力を得ることができる。さ
らに、２相のセンサ信号の中点電位をずらしてあるた
め、単電源オペアンプでも差動増幅可能である。
【００５７】なお、本発明は、前述した実施の形態のハ
ンドル舵角検出装置に限定されるものではない。実施の
形態では、ホールＩＣにより、単極着磁部１７の通過に
よる磁界変化を検出してパルスを出力したが、例えば、
ホールＩＣ２１の代わりに、１つの磁気抵抗素子によ
り、単極着磁部１７の通過による磁界変化を検出してパ
ルスを出力しても良い。
ンドル舵角検出装置に限定されるものではない。実施の
形態では、ホールＩＣにより、単極着磁部１７の通過に
よる磁界変化を検出してパルスを出力したが、例えば、
ホールＩＣ２１の代わりに、１つの磁気抵抗素子によ
り、単極着磁部１７の通過による磁界変化を検出してパ
ルスを出力しても良い。
【００５８】また、実施の形態では、磁気抵抗素子ＭＲ
１−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗
値が大きく、磁気抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して
磁気抵抗素子ＭＲ２−２の抵抗値が大きく設定したが、
例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１−１の抵抗値に対して磁気
抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値が小さく、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ２−２の抵
抗値が小さく設定しても良い。要は、中点電位をずらす
ように各磁気抵抗素子の抵抗値を設定すればよい。この
ほか、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々変形
して実施可能であるのは勿論である。
１−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗
値が大きく、磁気抵抗素子ＭＲ２−１の抵抗値に対して
磁気抵抗素子ＭＲ２−２の抵抗値が大きく設定したが、
例えば、磁気抵抗素子ＭＲ１−１の抵抗値に対して磁気
抵抗素子ＭＲ１−２の抵抗値が小さく、磁気抵抗素子Ｍ
Ｒ２−１の抵抗値に対して磁気抵抗素子ＭＲ２−２の抵
抗値が小さく設定しても良い。要は、中点電位をずらす
ように各磁気抵抗素子の抵抗値を設定すればよい。この
ほか、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々変形
して実施可能であるのは勿論である。
【００５９】
【発明の効果】請求項１の発明のハンドル舵角検出装置
によれば、外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁
部及び内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部が
配置された平板状の着磁リングを用いるため、着磁リン
グの薄型化が図れ、これによって、ハンドル舵角検出装
置全体の省スペース化を図ることができる。
によれば、外輪部分に多極の磁界が形成された多極着磁
部及び内輪部分に一極の磁界が形成された単極着磁部が
配置された平板状の着磁リングを用いるため、着磁リン
グの薄型化が図れ、これによって、ハンドル舵角検出装
置全体の省スペース化を図ることができる。
【００６０】請求項２の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、カムに突起部を設け、単極着磁部に設けた位置
合わせ用の切欠部が突起部に嵌合するため、着磁リング
がカムに固定される際の位置ずれがなくなる。カムは、
ハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リングもハ
ンドルと一定の相関関係を持つことができる。
よれば、カムに突起部を設け、単極着磁部に設けた位置
合わせ用の切欠部が突起部に嵌合するため、着磁リング
がカムに固定される際の位置ずれがなくなる。カムは、
ハンドルと一定の相関関係にあるため、着磁リングもハ
ンドルと一定の相関関係を持つことができる。
【００６１】請求項３の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、全体でフルブリッジを構成するため、ハ
ーフブリッジ構成の磁気抵抗素子よりも大きい出力を得
ることができる。
よれば、複数の第１の磁気抵抗素子の各々は、第２の磁
気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列接続されて第
１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気抵抗素子と第
５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２のハーフブリ
ッジを構成し、全体でフルブリッジを構成するため、ハ
ーフブリッジ構成の磁気抵抗素子よりも大きい出力を得
ることができる。
【００６２】請求項４の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、差動増幅部は、第２の磁気抵抗素子と第３の磁
気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位信号と、第
４の磁気抵抗素子と第５の磁気抵抗素子との接続点から
の第２の中点電位信号との差を増幅して差動電圧信号を
出力する。比較部は、差動増幅部で増幅された差動電圧
信号を予め定められた基準電圧信号と比較し、その比較
結果に基づきパルス信号を出力する。
よれば、差動増幅部は、第２の磁気抵抗素子と第３の磁
気抵抗素子との接続点からの第１の中点電位信号と、第
４の磁気抵抗素子と第５の磁気抵抗素子との接続点から
の第２の中点電位信号との差を増幅して差動電圧信号を
出力する。比較部は、差動増幅部で増幅された差動電圧
信号を予め定められた基準電圧信号と比較し、その比較
結果に基づきパルス信号を出力する。
【００６３】すなわち、磁気抵抗素子がフルブリッジを
構成するため、第１の中点電位信号と第２の中点電位信
号とのそれぞれがセンサモジュールの取り付け誤差、温
度の変化によって変動しても、差動電圧信号は、センサ
モジュールの取り付け誤差、温度の変化によってほとん
ど変動しなくなり、安定したパルス信号を出力すること
ができる。
構成するため、第１の中点電位信号と第２の中点電位信
号とのそれぞれがセンサモジュールの取り付け誤差、温
度の変化によって変動しても、差動電圧信号は、センサ
モジュールの取り付け誤差、温度の変化によってほとん
ど変動しなくなり、安定したパルス信号を出力すること
ができる。
【００６４】請求項５の発明のハンドル舵角検出装置に
よれば、第１の中点電位信号に対して第２の中点電位信
号が差を生ずるように第２の磁気抵抗素子の抵抗値乃至
第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したため、単電源を
差動増幅部に供給するのみで所定のレベルの差動電圧信
号を得ることができる。
よれば、第１の中点電位信号に対して第２の中点電位信
号が差を生ずるように第２の磁気抵抗素子の抵抗値乃至
第５の磁気抵抗素子の抵抗値を設定したため、単電源を
差動増幅部に供給するのみで所定のレベルの差動電圧信
号を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態のハンドル舵角検出装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】着磁リングを上面から見た詳細図である。
【図３】着磁リングとセンサモジュールとの位置関係を
示す上面図である。
示す上面図である。
【図４】着磁リングとセンサモジュールとの位置関係を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図５】着磁リングに対する磁気抵抗素子の位置関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】磁気抵抗素子ＭＲ１と磁気抵抗素子ＭＲ２とで
構成されるフルブリッジ回路図である。
構成されるフルブリッジ回路図である。
【図７】信号処理回路の詳細図である。
【図８】信号処理回路における各ＭＲ信号及び差動電圧
信号を示す図である。
信号を示す図である。
【図９】信号処理回路における２位相のパルス出力を示
す図である。
す図である。
【図１０】従来の回転角検出装置の主要機構部分の拡大
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図１１】従来の回転角検出装置の磁石リングの上部着
磁部とセンサの拡大構成を示す上面図である。
磁部とセンサの拡大構成を示す上面図である。
【図１２】従来の回転角検出装置の磁石リングの下部着
磁部とセンサの拡大構成を示す上面図である。
磁部とセンサの拡大構成を示す上面図である。
【図１３】上部着磁部の回転を検出する２相の磁気抵抗
素子信号と出力パルスの波形図である。
素子信号と出力パルスの波形図である。
【図１４】下部着磁部の通過を検出する磁気抵抗素子信
号と出力パルスの波形図である。
号と出力パルスの波形図である。
１１ 着磁リング １２ カム １３ ステアリングシャフト １４ センサモジュール １５ 第１の突起部 １６ 第２の突起部 １７ 単極着磁部 １８ 多極着磁部 １９ 第１の切欠部 ２０ 第２の切欠部 ２１ ホールＩＣ ２２ 磁気抵抗素子 ２３ 信号処理回路 ２５ａ 第１のセンサ部 ２５ｂ 第２のセンサ部 ２７ａ 第１の差動増幅部 ２７ｂ 第２の差動増幅部 ２９ａ 第１の基準電圧発生部 ２９ｂ 第２の基準電圧発生部 ３１ａ 第１の比較部 ３１ｂ 第２の比較部 ３３ａ 第１の出力部 ３３ｂ 第２の出力部
Claims (5)
- 【請求項１】 ハンドルの回転と連動して回転するステ
アリングシャフトに取り付けられた回転可能なカムと、 このカムに係止され、外輪部分に多極の磁界が形成され
た多極着磁部及び内輪部分に一極の磁界が形成された単
極着磁部が配置された平板状の着磁リングと、 前記多極着磁部に形成された前記多極の磁界の変化を検
知する複数の第１の磁気抵抗素子と、 前記単極着磁部に形成された前記一極の磁界の変化を検
知するホール素子を有するホール集積回路と、 前記第１の磁気抵抗素子及び前記ホール集積回路により
検知された磁界の変化をパルス信号に変換する信号処理
回路と、を備えることを特徴とするハンドル舵角検出装
置。 - 【請求項２】 前記カムに突起部を設け、この突起部に
嵌合する位置合わせ用の切欠部を前記単極着磁部に設け
たことを特徴とする請求項１記載のハンドル舵角検出装
置。 - 【請求項３】 前記複数の第１の磁気抵抗素子の各々
は、第２の磁気抵抗素子と第３の磁気抵抗素子とが直列
接続されて第１のハーフブリッジを構成し、第４の磁気
抵抗素子と第５の磁気抵抗素子とが直列接続されて第２
のハーフブリッジを構成し、前記第１のハーフブリッジ
と前記第２のハーフブリッジとが並列に接続されてフル
ブリッジを構成することを特徴とする請求項１記載のハ
ンドル舵角検出装置。 - 【請求項４】 前記信号処理回路は、前記第２の磁気抵
抗素子と前記第３の磁気抵抗素子との接続点からの第１
の中点電位信号と、前記第４の磁気抵抗素子と前記第５
の磁気抵抗素子との接続点からの第２の中点電位信号と
の差を増幅して差動電圧信号を出力する差動増幅部と、 この差動増幅部で増幅された差動電圧信号を予め定めら
れた基準電圧信号と比較し、その比較結果に基づき前記
パルス信号を出力する比較部と、を備えることを特徴と
する請求項３記載のハンドル舵角検出装置。 - 【請求項５】 前記第１の中点電位信号に対して前記第
２の中点電位信号が差を生ずるように前記第２の磁気抵
抗素子の抵抗値乃至前記第５の磁気抵抗素子の抵抗値を
設定したことを特徴とする請求項４記載のハンドル舵角
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053238A JP2000249574A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | ハンドル舵角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053238A JP2000249574A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | ハンドル舵角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249574A true JP2000249574A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12937234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053238A Pending JP2000249574A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | ハンドル舵角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249574A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015005088A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 株式会社村田製作所 | 測定装置及びその製造方法 |
| CN110095142A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于单对极角度值拟合的角度值跳点抑制方法及装置 |
| WO2023190753A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 位置検知システム、センサユニット、磁気センサ、及びセンサブロック |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11053238A patent/JP2000249574A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015005088A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | 株式会社村田製作所 | 測定装置及びその製造方法 |
| JP5958654B2 (ja) * | 2013-07-09 | 2016-08-02 | 株式会社村田製作所 | 測定装置及びその製造方法 |
| CN110095142A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-08-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于单对极角度值拟合的角度值跳点抑制方法及装置 |
| WO2023190753A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 位置検知システム、センサユニット、磁気センサ、及びセンサブロック |
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