JP2009192393A

JP2009192393A - 回転センサ

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Publication number: JP2009192393A
Application number: JP2008034027A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Watanabe; 勝之渡邉
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2028-02-15
Also published as: JP5200570B2

Abstract

【課題】より加工が容易で且つ小型化が可能な回転センサを提供する。
【解決手段】外周面に歯車状に複数の歯部１ａが形成された回転体１と、回転体１に対向して配置され歯部１ａを検出する第一センサ２及び第二センサ３と、第一センサ２及び第二センサ３の出力信号に基づいて回転体１の位置を出力する信号処理回路１０とを備える回転センサを、二つのセンサ２，３が隣り合う二つの歯部１ａを同時に検出するように周方向に沿って並置され、回転体１が複数の歯部のうちの一つを完全に切り欠かれた形状であり、信号処理回路１０が、二つのセンサ２，３の出力信号を減算する減算回路１２と、減算回路１２の出力信号と予め設定されたしきい値とを比較した結果を出力するコンパレータ１４と、コンパレータ１４の出力信号に基づいて原点位置信号を出力する位置カウンタ１９とを備えるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転体の原点位置信号を出力する回転センサに関する。

従来、回転体の回転方向や回転速度等を検出するために一回転に一回原点位置信号を出力する回転センサとして、回転体の外周部に歯車状に凹凸部を形成し、複数の歯部の内の一歯を軸方向に対して一部切り欠いてこの位置を原点位置とするとともに、磁気センサを回転体に対向する位置に軸方向に二段並べて設置するように構成したものが知られている（例えば、下記特許文献１，２参照）。

このような回転センサにおいては、一方の磁気センサは、原点位置と対向する状態において歯部に対向するように配置されて回転体の回転方向と回転速度を検出するためのインクリメンタル信号用（９０度位相に配置されたＡＢ二相）として用いられ、他方の磁気センサは、原点位置と対向する状態において上述した歯部を切り欠いた部分に対向するように配置されて原点位置検出用（Ｚ相）として用いられる。

特開平１１−１５３４５１号公報特開平１０−２６００６１号公報

しかしながら、上述したような従来の回転センサにあっては、二つの磁気センサを軸方向に二段並べて配置する必要があることから、軸方向に対して磁気センサが占める幅が回転体の幅より厚くなる等により、回転センサの小型化の障害となっていた。

また、円周部に複数の歯部が形成された第一回転体と原点位置信号を検出するために形成された円周部に一つの溝を有する第二回転体とを重ね合わせた形状等と比較すると簡素な構成であるものの、複数の歯部の内の一歯を部分的に切り欠く必要があり、加工工程が煩雑であるという問題があった。

このようなことから本発明は、より加工が容易で且つ小型化が可能な回転センサを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る回転センサは、外周面に歯車状に複数の歯部が形成された回転体と、前記回転体に対向して配置され前記歯部を検出する第一センサ及び第二センサと、前記第一センサ及び前記第二センサの出力信号に基づいて前記回転体の位置を出力する原点位置信号出力処理手段とを備える回転センサであって、前記二つのセンサが隣り合う二つの前記歯部を同時に検出するように周方向に沿って並置され、前記回転体が前記複数の歯部のうちの一つを完全に切り欠かれた形状であり、前記原点位置信号出力処理回路が、前記二つのセンサの出力信号を減算する減算回路と、前記減算回路の出力信号と予め設定されたしきい値とを比較した結果を出力する比較器と、前記比較器の出力信号に基づいて前記回転体の原点位置信号を検出する位置カウンタとを備えることを特徴とする。

上記の課題を解決するための第２の発明に係る回転センサは、第１の発明において、前記二つのセンサの出力信号を加算する第一加算回路を備え、前記第一加算回路の出力信号を前記位置カウンタのカウント信号とする一方、前記減算回路からの出力及び回転方向信号に基づいて前記位置カウンタの初期化を行うことを特徴とする。

上記の課題を解決するための第３の発明に係る回転センサは、第１又は第２の発明において、前記回転体に対向して配置され、隣り合う二つの前記歯部を同時に検出するように、且つ前記第一センサ及び前記第二センサに対して前記歯部を検出する時間が４分の３周期ずれるように周方向に並置されて前記歯部を検出する第三センサ及び第四センサと、前記第三センサ及び前記第四センサの出力信号を加算する第二加算回路と、前記第一加算回路の出力信号の立ち上がり時における前記第二加算回路の出力値を出力するラッチ回路とを設け、前記位置カウンタが、前記ラッチ回路の出力に応じて前記回転体の正転又は逆転を判断することを特徴とする。

なお、ここでいう「周期」は、一つのセンサが隣り合う歯部を検知する間隔、つまり、歯部の配置間隔であって、一つの歯部から隣り合う歯部までの間隔を一周期としている。

上述した本発明に係る回転センサによれば、回転体の複数の歯部のうちのひとつを完全に切り欠く構成としたことにより、従来の一つの歯部を部分的に切り欠く構成に比較して加工工程を簡素化することができるとともに、複数のセンサを周方向に沿って並べる構造としたため、従来の回転センサに比較して回転体の軸方向に対する厚みを減らすことが可能となり、回転センサを小型化することができる。

本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、回転センサを構成する歯車状の回転体の円周上に等間隔に形成された歯部の一つを完全に切り欠くとともに、二つの磁気センサを、隣り合う二つの歯部を同時に検出するように、換言すると、回転体に対向するように且つ中心角が歯部の一周期、すなわち、「３６０／歯数」度となるように周方向に並置するとともに、二つのセンサの出力信号を減算する減算回路、減算回路の出力信号と予め設定されたしきい値とを比較した結果を出力する比較器、比較器の出力信号に基づいて回転体の原点位置信号を検出する位置カウンタを有する信号処理回路において回転体の位置を出力するようにしたものである。

このような構成とすることにより、磁気センサを軸方向に二段並べることなく原点位置信号を出力することが可能となる。そのため、従来に比較して性能を維持しつつ軸方向の厚みを低減することができ、回転センサの小型化が可能となる。

なお、本発明では磁気センサからの出力信号を、歯車の山の部分で１、谷の部分で０とするための波形成形については考慮しない。また、本発明は、回転体として歯車状のものを用い、磁気センサによってカウントを行う構成に代えて、回転体として外周面に周方向に等間隔にスリットを設けた形状のものを用い、光学センサによってこのスリットを検知して回転体の位置を検出するような構成に適用することも可能である。

図１乃至図４を用いて本発明の第１の実施例を詳細に説明する。図１は本実施例に係る回転センサの構成例を示す平面図、図２は本実施例のセンサの信号処理回路の構成例を示す回路図、図３は本実施例の回転センサの正転の場合の出力信号例、図４は本実施例の回転センサの逆転の場合の出力信号例である。

図１に示すように、本実施例に係る回転センサは、ほぼ歯車状に形成された回転体１と、この回転体１の周面に対向するように周方向に沿って並設された二つの磁気センサ（第一磁気センサ、第二磁気センサ）２，３とを備え、磁気センサ２，３の出力に基づいて原点信号を出力するように構成されている。

詳述すると、回転体１は、外周面に等間隔に設けられたｎ個（図１では１６個、以下、ｎを歯数と呼称する）の歯部１ａのうちの一つを完全に取り除いた形状、即ち、隣り合う二つの歯部１ａ間の中心角θが次式（１）を満たすように、「歯数ｎ−１」個（図１では１５個）の歯部１ａをその外周面に設けた形状となっている。以下、歯部を取り除いた部分を歯欠部１ｂと呼称する。

θ＝３６０／ｎ・・・（１）

また、磁気センサ２，３はそれぞれ歯部１ａを検知している間は１、それ以外は０というように、正転時は図３（ａ），（ｂ）、逆転時は図４（ａ），（ｂ）に示すような信号Ｐ₁，Ｐ₂をそれぞれ出力するものであり、該磁気センサ２，３が隣り合う歯部１ａを同時に検知するように、換言すると、磁気センサ２，３が回転体１の軸心に対して歯部１ａと同一の中心角θで配置されるように、かつ、正転時において歯部１ａが第二磁気センサ３、第一磁気センサ２の順に通過するように配置されている。

なお、図中括弧内に示す数字は、説明のために歯部１ａに個体番号を付したものであり、正転時に磁気センサ２，３を通過する順に１〜１５とし、歯欠部１ｂは０としている。

磁気センサ２，３から出力される信号Ｐ₁，Ｐ₂は、原点位置信号の出力を行う原点位置信号出力処理手段としての図２に示す信号処理回路１０にそれぞれ入力され、入力された信号Ｐ₁，Ｐ₂に基づいて処理が行われる。

以下、図２に基づき信号処理回路１０の詳細を説明する。図２に示すように、信号処理回路１０は、第一加算回路としての加算回路１１、減算回路１２、比較器としての第一、第二、第三コンパレータ１３，１４，１５、第一、第二乗算回路１６，１７、インバータ１８、及び位置カウンタ１９を含んでいる。

加算回路１１は二つの磁気センサ２，３から出力される０又は１の出力信号Ｐ₁，Ｐ₂を加算して正転時は図３（ｃ）、逆転時は図４（ｃ）に示すような信号Ｐ₁₁を出力する回路であり、減算回路１２は第一磁気センサ２から出力される０又は１の出力信号Ｐ₁から、第二磁気センサ３から出力される０又は１の出力信号Ｐ₂を減算して正転時は図３（ｄ）、逆転時は図４（ｄ）に示すような信号Ｐ₁₂を出力する回路である。

コンパレータ１３，１４，１５は、入力された信号を予め設定されるしきい値（以下、判定レベルと呼称する）と比較して、入力された信号が判定レベルより高い場合と低い場合とで異なる信号を出力するものである。具体的には、第一コンパレータ１３は判定レベルが０．５であり、加算回路１１から入力される信号Ｐ₁₁に対し、該信号Ｐ₁₁が０．５以上の場合に１、０．５未満の場合に０を出力するように構成されている。第一コンパレータ１３の出力信号Ｐ₁₃は位置カウンタ１９に入力される。

また、第二コンパレータ１４は判定レベルが−０．５であり、減算回路１２から入力される信号Ｐ₁₂に対し、該信号Ｐ₁₂が−０．５以下の場合に１、−０．５より大きい場合に０を出力するように構成されている。第二コンパレータ１４の出力信号Ｐ₁₄は第一乗算回路１６に入力される。

また、第三コンパレータ１５は判定レベルが０．５であり、減算回路１２から入力される信号Ｐ₁₂に対し、該信号Ｐ₁₂が０．５以上の場合に１、０．５未満の場合に０を出力するように構成されている。第三コンパレータ１５の出力信号Ｐ₁₅は第二乗算回路１７に入力される。

第一乗算回路１６は第二コンパレータ１４から入力される信号Ｐ₁₄と予め入力される正転／逆転指令信号Ｐ_U/D（正転時：１、逆転時：０）とを乗算する回路であり、該第一乗算回路１６の出力信号Ｐ₁₆は、正転時は第二コンパレータ１４から入力される信号Ｐ₁₄と同期した信号であり、逆転時は常に０となる。この出力信号Ｐ₁₆は位置カウンタ１９に入力される。

第二乗算回路１７は第三コンパレータ１５から入力される信号Ｐ₁₄とインバータ１８を介して反転した正転／逆転指令信号Ｐ_U/D（正転時：０、逆転時：１）とを乗算する回路である。該第二乗算回路１７の出力信号Ｐ₁₇は、正転時は常に０であり、逆転時は第三コンパレータ１５から入力される信号Ｐ₁₅と同期した信号となる。第二乗算回路１７の出力信号Ｐ₁₇は位置カウンタ１９に入力される。

そして、位置カウンタ１９は、上述した加算回路１１及び第一、第二乗算回路１６，１７から入力される信号Ｐ₁₁，Ｐ₁₆，Ｐ₁₇と、正転／逆転指令信号Ｐ_U/Dとに基づいてそれぞれ下記の処理を行うように構成されている。

即ち、正転／逆転指令信号Ｐ_U/Dに対して、入力される信号が１の場合は回転方向信号を正転（UP）、入力される信号が０の場合は回転方向信号を逆転（DOWN）とする。

そして、第一コンパレータ１３から入力される信号Ｐ₁₃に対して、正転／逆転指令信号Ｐ_U/Dが１である場合、即ち正転指令の場合は図３（ｅ）に示すように出力の立ち上がりエッジごとにカウンタを「＋１」とする一方、正転／逆転指令信号Ｐ_U/Dが０である場合、つまり、逆転指令の場合は図４（ｅ）に示すように出力の立ち上がりエッジごとにカウンタを「−１」とする。このようにして、第一コンパレータ１３から入力される信号Ｐ₁₃に基づいて、歯部１ａの周期に対応するカウント信号を出力する。

また、第一乗算回路１６から入力される信号Ｐ₁₆に対しては、該出力信号Ｐ₁₆が１である場合に図３（ｆ）に示すようにカウンタを０とする処理を行う。これにより、本実施例においては、正転時において減算回路１２から−１の信号Ｐ₁₂が出力された場合に、第一コンパレータ１３から入力される信号Ｐ₁₃に基づいて行っている歯部１ａのカウントが０にセットされ、位置カウンタ１９が初期化される。

また、第二乗算回路１７から入力される信号Ｐ₁₇に対しては、該出力信号Ｐ₁₇が１の場合に図４（ｆ）に示すようにカウンタを「歯数ｎ−１」とする処理を行う。これにより、本実施例においては、逆転時において減算回路１２から＋１の信号Ｐ₁₂が出力された場合に、第一コンパレータ１３から入力される信号Ｐ₁₃に基づいて行っている歯部１ａのカウントに「歯数ｎ−１」がセットされ、位置カウンタが初期化される。

上述した本実施例に係る回転センサによれば、回転体１の形状が、複数の歯部のうちの一つを完全に取り除く構成であるため、従来の一つの歯部の一部を切り欠くものに比較して加工工程が簡素になるとともに、磁気センサ２，３を周方向に沿って並設する構成であるため、磁気センサを軸方向に並設する従来のものに比較して回転センサの軸方向の幅を縮小することが可能となり、回転センサを小型化することができる。

図５乃至図１０を用いて本発明の第２の実施例を詳細に説明する。図５は本実施例に係る回転センサの構成例を示す平面図、図６は本実施例のセンサの信号処理回路の構成例を示す回路図、図７は本実施例の正転時における出力信号の例、図８は正転時における二つの加算回路の出力信号の関係を示す図、図９は本実施例の回転体が逆転の場合のセンサの出力信号例、図１０は逆転時における二つの加算回路の出力信号の関係を示す図である。

本実施例は上述した実施例１の構成に、さらに二つの磁気センサを追加したものである。以下、図１に示し上述した部材と同様の作用を奏する部材には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図５に示すように、本実施例に係る回転センサは、第一、第二磁気センサ２，３に加えて、回転体１に対向して配置され歯部１ａの検出を行う第三、第四磁気センサ４，５を備えている。

これら磁気センサ４，５は、隣り合う歯部１ａを同時に検出するように、換言すると、回転体１の軸心に対する中心角が連続する歯部１ａ間の中心角θ₁（＝θ）と同様になるように配置されるとともに、正転時において歯部１ａが第四磁気センサ５、第三磁気センサ４の順に通過するように、かつ、第一、第二磁気センサ２，３とは歯部１ａを検知する時間が４分の３周期ずれるように配置されている。ここで、本実施例では、一つのセンサが隣り合う歯部１ａを検知する間隔を一周期としている。

すなわち、第三、第四磁気センサ４，５は、第一磁気センサ２と第三磁気センサ４の間の中心角θ₂が次式（２）を満たすように配置されている。

θ₂＝３６０／ｎ×（ｍ＋３／４）・・・（２）
ただし、ｍは（ｎ−３）以下の自然数。

これら磁気センサ４，５は、磁気センサ２，３と同様、それぞれ歯部１ａの通過時には１、それ以外は０を信号として出力する（図７（ａ），（ｂ）、図９（ａ），（ｂ）参照）。

本実施例において、磁気センサ２〜５から出力される信号は、原点位置信号の出力を行う原点位置信号出力処理手段としての図６に示す信号処理回路１００にそれぞれ入力され、入力された信号に基づいて処理が行われる。

以下、図６に基づき信号処理回路１００の詳細を説明する。図６に示すように、信号処理回路１００は、第一加算回路１０１、減算回路１０２、第二加算回路１０３、比較器としての第一〜第四コンパレータ１０４〜１０７、ラッチ回路１０８、インバータ１０９，１１０、第一、第二乗算回路１１１，１１２、及び位置カウンタ１１３を含んでいる。

第一加算回路１０１は二つの磁気センサ２，３から出力される０又は１の信号Ｐ₁，Ｐ₂を加算して正転時は図７（ｆ）、逆転時は図９（ｆ）に示す信号Ｐ₁₀₁を出力する回路であり、減算回路１０２は第一磁気センサ２から出力される０又は１の信号Ｐ₁から、第二磁気センサ３から出力される０又は１の信号Ｐ₂を減算して正転時は図７（ｇ）、逆転時は図９（ｇ）に示す信号Ｐ₁₀₂を出力する回路であり、第二加算回路１０３は二つの磁気センサ４，５から出力される０又は１の信号Ｐ₃，Ｐ₄を加算して正転時は図７（ｃ）、逆転時は図９（ｃ）に示す信号Ｐ₁₀₃を出力する回路である。

コンパレータ１０４〜１０７は、入力された信号を予め設定される判定レベルと比較して、入力された信号が判定レベルより高い場合と低い場合とで異なる信号を出力するものであり、具体的には、第一及び第四コンパレータ１０４，１０７は各々判定レベルが０．５であり、それぞれ第一、第二加算回路１０１，１０３から入力される信号Ｐ₁₀₁，Ｐ₁₀₂に対し、該信号Ｐ₁₀₁，Ｐ₁₀₂が０．５以上の場合に１、０．５未満の場合に０を出力する。

これにより、第一コンパレータ１０４は正転時は図８（ｂ）、逆転時は図１０（ｂ）に示すような信号Ｐ₁₀₄を出力し、第四コンパレータ１０７は正転時は図８（ａ）、逆転時は図１０（ａ）に示すような信号Ｐ₁₀₇を出力する。これらの信号Ｐ₁₀₄，Ｐ₁₀₇はそれぞれラッチ回路１０８に入力される。

なお、図８、図１０からわかるように、第一磁気センサ２と第三磁気センサ４との間隔を中心角が上記（２）式を満たすような値θ₂としたことにより、第一コンパレータ１０４の出力信号Ｐ₁₀₄と第四コンパレータ１０７の出力信号１０７とは、位相差が９０度となっている。

また、第二コンパレータ１０５は判定レベルが−０．５であり、減算回路１０２から入力される信号Ｐ₁₀₂に対し、該信号Ｐ₁₀₂が−０．５以下の場合に１、−０．５より大きい場合に０を出力する。第二コンパレータ１０５の出力信号Ｐ₁₀₅は第一乗算回路１１１に入力される。

また、第三コンパレータ１０６は判定レベルが０．５であり、減算回路１０２から入力される信号Ｐ₁₀₂に対し、該信号が０．５以上の場合に１、０．５未満の場合に０を出力する。第三コンパレータ１０６の出力信号Ｐ₁₀₆は第二乗算回路１１２に入力される。

ラッチ回路１０８は第一コンパレータ１０４の出力信号Ｐ₁₀₄の立ち上がりエッジで第四コンパレータ１０７の出力信号Ｐ₁₀₇の状態をラッチしてこれを出力するように構成されている。

これにより本実施例では、正転時においては図８に示すように第一コンパレータ１０４の出力信号Ｐ₁₀₄の立ち上がりエッジにおいて、第四コンパレータ１０７の出力信号Ｐ₁₀₇が０であるためラッチ回路１０８の出力信号Ｐ₁₀₈は０となり、逆転時においては図１０に示すように第一コンパレータ１０４の出力信号Ｐ₁₀₄の立ち上がりエッジにおいて、第四コンパレータ１０７の出力信号Ｐ₁₀₇が１であるためラッチ回路１０８の出力信号Ｐ₁₀₈は１となる。

この出力信号Ｐ₁₀₈はインバータ１０９を介して反転され、正転時には１、逆転時には０を出力する正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉として第一、第二乗算回路１１１，１１２、及び位置カウンタ１１３に入力される。

第一乗算回路１１１は第二コンパレータ１０５から入力される信号Ｐ₁₀₅と正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉とを乗算する回路であり、該第一乗算回路１１１から出力される信号Ｐ₁₁₁は、正転時においては第二コンパレータ１０５の出力信号Ｐ₁₀₅と同期した信号となり、逆転時においては常に０となる。

また、第二乗算回路１１２は第三コンパレータ１０６から入力される信号とインバータ１１０を介して反転した正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉（正転時：０、逆転時：１）とを乗算する回路である。該第二乗算回路１１２の出力信号Ｐ₁₁₂は、正転時においては常に０である一方、逆転時においては第三コンパレータ１０６の出力信号Ｐ₁₀₆と同期した信号となる。

第一乗算回路１１１、第二乗算回路１１２の出力信号Ｐ₁₁₁，Ｐ₁₁₂はそれぞれ位置カウンタ１１３に入力され、上述したように正転時においては第一乗算回路１１１の出力信号Ｐ₁₁₁が反映され、逆転時においては第二乗算回路１１２の出力信号Ｐ₁₁₂が反映されるように構成されている。

そして、位置カウンタ１１３は、上述した加算回路１０１及び第一、第二乗算回路１１１，１１２から入力される出力信号Ｐ₁₀₁，Ｐ₁₁₁，Ｐ₁₁₂と、正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉とに基づいてそれぞれ下記の処理を行う。

即ち、正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉に対して、入力される信号が１の場合は回転方向信号を正転（UP）とし、入力される信号が０の場合は回転方向信号を逆転（DOWN）とする。

そして、第一コンパレータ１０４から入力される出力信号Ｐ₁₀₄に対して、入力された正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉が１である場合、即ち正転指令の場合は図７（ｈ）に示すように出力の立ち上がりエッジごとにカウンタを「＋１」とする一方、入力された正転／逆転指令信号Ｐ₁₀₉が０である場合、つまり、逆転指令の場合は図９（ｈ）に示すように出力の立ち上がりエッジごとにカウンタを「−１」とする。このようにして、第一コンパレータ１０４から入力される信号Ｐ₁₀₄に基づいて、歯部１ａの周期に対応するカウント信号を出力する。

また、第一乗算回路１１１から入力される出力信号Ｐ₁₁₁に対しては、該出力信号Ｐ₁₁₁が１である場合に図７（ｉ）に示すようにカウンタを０とする処理を行う。これにより、本実施例においては、正転時において減算回路１０２から−１の信号が出力された場合に、第一コンパレータ１０４から入力される信号Ｐ₁₀₄に基づいて行っている歯部１ａのカウントが０にセットされ、位置カウンタ１１３が初期化される。

また、第二乗算回路１１２から入力される出力信号Ｐ₁₁₂に対しては、該出力信号Ｐ₁₁₂が１の場合に図９（ｉ）に示すようにカウンタを「歯数ｎ−１」とする処理を行う。これにより、本実施例においては、逆転時において減算回路１０２から＋１の信号が出力された場合に、第一コンパレータ１０４から入力される信号Ｐ₁₀₄に基づいて行っている歯部１ａのカウントが「歯数ｎ−１」にセットされ、位置カウンタ１１３が初期化される。

上述した本実施例に係る回転センサによれば、第三磁気センサ４及び第四磁気センサ５を、第一、第二磁気センサ２，３に対して４分の３周期ずれて歯部１ａを検出するように配置して第一加算回路１０１と第二加算回路１０３の出力信号が９０度の位相差を持つようにするとともに、第一加算回路１０１の立ち上がりエッジで第二加算回路１０３の出力信号の状態をラッチするようにしたため、実施例１の効果に加えて、外部から正転／逆転指令信号を入力することなく、回転体の正転、逆転を判断することが可能となる。

本発明は、回転体に対向する位置に複数のセンサを設け、センサの出力信号に基づいて原点位置信号を出力する回転センサに適用可能である。

本発明の実施例１に係る回転センサを示す概略構成図である。本発明の実施例１の信号処理回路の構成を示すブロック図である。図３（ａ）は本発明の実施例１における正転時の第一磁気センサ２の出力信号の例、図３（ｂ）は第二磁気センサ３の出力信号の例、図３（ｃ）は加算回路１１の出力信号の例、図３（ｄ）は減算回路１２の出力信号の例、図３（ｅ）はカウンタ信号の例、図３（ｆ）はカウンタを初期化する信号の例である。図４（ａ）は本発明の実施例１における逆転時の第一磁気センサ２の出力信号の例、図４（ｂ）は第二磁気センサ３の出力信号の例、図４（ｃ）は加算回路１１の出力信号の例、図４（ｄ）は減算回路１２の出力信号の例、図４（ｅ）はカウンタ信号の例、図４（ｆ）はカウンタを初期化する信号の例である。本発明の実施例２に係る回転センサを示す概略構成図である。本発明の実施例２の信号処理回路の構成を示すブロック図である。図７（ａ）は本発明の実施例２における正転時の第三磁気センサの出力信号の例、図７（ｂ）は第四磁気センサの出力信号の例、図７（ｃ）は第二加算回路の出力信号の例、図７（ｄ）は第一磁気センサの出力信号の例、図７（ｅ）は第二磁気センサの出力信号の例、図７（ｆ）は第一加算回路の出力信号の例、図７（ｇ）は減算回路の出力信号の例、図７（ｈ）はカウンタを初期化する信号の例、図７（ｉ）はカウンタ信号の例である。図８（ａ）は本発明の実施例２における正転時の第四コンパレータの出力信号の例、図８（ｂ）は第一コンパレータの出力信号の例である。図９（ａ）は本発明の実施例２における逆転時の第三磁気センサの出力信号の例、図９（ｂ）は第四磁気センサの出力信号の例、図９（ｃ）は第二加算回路の出力信号の例、図９（ｄ）は第一磁気センサの出力信号の例、図９（ｅ）は第二磁気センサの出力信号の例、図９（ｆ）は第一加算回路の出力信号の例、図９（ｇ）は減算回路の出力信号の例、図９（ｈ）はカウンタを初期化する信号の例、図９（ｉ）はカウンタ信号の例である。図１０（ａ）は本発明の実施例２における逆転時の第四コンパレータの出力信号の例、図１０（ｂ）は第一コンパレータの出力信号の例である。

符号の説明

１回転体
１ａ歯部
１ｂ歯欠部
２，３，４，５磁気センサ
１０，１００信号処理回路
１１，１０１，１０３加算回路
１２，１０２減算回路
１３，１４，１５，１０４，１０５，１０６，１０７コンパレータ
１６，１７，１１１，１１２乗算回路
１８，１０９，１１０インバータ
１９，１１３位置カウンタ
１０８ラッチ回路

Claims

外周面に歯車状に複数の歯部が形成された回転体と、前記回転体に対向して配置され前記歯部を検出する第一センサ及び第二センサと、前記第一センサ及び前記第二センサの出力信号に基づいて前記回転体の位置を出力する原点位置信号出力処理手段とを備える回転センサであって、
前記二つのセンサが隣り合う二つの前記歯部を同時に検出するように周方向に沿って並置され、
前記回転体が前記複数の歯部のうちの一つを完全に切り欠かれた形状であり、
前記原点位置信号出力処理回路が、前記二つのセンサの出力信号を減算する減算回路と、前記減算回路の出力信号と予め設定されたしきい値とを比較した結果を出力する比較器と、前記比較器の出力信号に基づいて前記回転体の原点位置信号を検出する位置カウンタとを備える
ことを特徴とする回転センサ。
前記二つのセンサの出力信号を加算する第一加算回路を備え、前記第一加算回路の出力信号を前記位置カウンタのカウント信号とする一方、前記減算回路からの出力及び回転方向信号に基づいて前記位置カウンタの初期化を行う
ことを特徴とする請求項１記載の回転センサ。
前記回転体に対向して配置され、隣り合う二つの前記歯部を同時に検出するように、且つ前記第一センサ及び前記第二センサに対して前記歯部を検出する時間が４分の３周期ずれるように周方向に並置されて前記歯部を検出する第三センサ及び第四センサと、
前記第三センサ及び前記第四センサの出力信号を加算する第二加算回路と、
前記第一加算回路の出力信号の立ち上がり時における前記第二加算回路の出力値を出力するラッチ回路とを設け、
前記位置カウンタが、前記ラッチ回路の出力に応じて前記回転体の正転又は逆転を判断する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転センサ。