JP2010249714A - センサ信号処理構造、ホール素子出力信号処理用変換器およびホール素子出力信号の処理方法 - Google Patents

センサ信号処理構造、ホール素子出力信号処理用変換器およびホール素子出力信号の処理方法 Download PDF

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泰司 志村
Shigeru Nishida
茂 西田
Jun Kindaichi
純 金田一
Keita Saka
啓太 坂
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Abstract

【課題】 ホール素子でもレゾルバでも同じ信号処理回路で使用することができ、かつ安価に角度情報を得ることを可能とするセンサ信号処理構造を提供すること。
【解決手段】 センサ信号処理構造Ｐ１０は、ホール素子出力信号ＰＨ、およびレゾルバ出力信号ＰＲのいずれの処理用としても用いることのできる、Ｒ／Ｄ変換用回路Ｐ１を備えている構成とする。ホール素子出力信号ＰＨまたはレゾルバ出力信号ＰＲのいずれかが本構造Ｐ１０に入力されると、本構造Ｐ１０に備えられたＲ／Ｄ変換用回路Ｐ１の有する機能によって処理され、これらの処理後の信号Ｓが生成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は センサ信号処理構造、 ホール素子出力信号処理用変換器およびホール素子出力信号の処理方法に係り、特に、 ホール素子の出力信号をパルス信号・角度信号に変換する信号処理技術に関するものである。
図３は、従来のホール素子出力信号処理方法を示す回路構成図である。図示するように従来は、ホール素子２１からのアナログ出力信号（電圧）を増幅器２２にて増幅し、これをＡ／Ｄ変換器２３にてデジタル信号に変換し、さらに信号生成器２５による処理を経て、最終的にパルス信号２８や角度信号２９に変換していた。
また後掲特許文献１開示技術は、ホール素子を使用した角度検出器において、２個以上のホール素子を等間隔でずらして配置し、出力信号をＡ／Ｄ変換等で処理することでパルス信号や角度信号への変換を行う構成である。なお、かかるＡ／Ｄ変換方法によるホール素子の出力信号の角度情報への変換は現在、ホール素子信号処理用に特化したマイコン（マイクロコンピュータ）を用いることにより、行われているのが一般的である。
特開昭６２−９５４０２号公報「回転角度検出器」
しかし、図３に示すように従来の信号処理回路構成では、当然ながらホール素子の出力信号の信号処理しか行うことができなかった。一方、角度検出器の方式としては回転トランスの原理によるレゾルバもあるが、そのセンサ信号処理用の回路構成と共通化できれば、ホール素子・レゾルバ製造工程において部品点数の削減となり、コスト低減にもつながることとなる。
本発明が解決しようとする課題は、これら従来技術の問題点を除き、ホール素子でもレゾルバでも同じ信号処理回路で使用することができ、かつ安価に角度情報を得ることを可能とするセンサ信号処理構造を提供すること、およびそのようなホール素子出力信号処理用変換器およびホール素子出力信号の処理方法を提供することである。
本願発明者は上記課題について検討した結果、Ｒ／Ｄ変換用回路を用いることによってかかる課題を解決できることに想到し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
（１）Ｒ／Ｄ変換用回路を用いることによって、ホール素子出力信号処理用およびレゾルバ出力信号処理用のいずれにも用いることのできる、センサ信号処理構造。
（２） Ｒ／Ｄ変換用回路を用いることを特徴とする、ホール素子出力信号処理用変換器。
（３） ホール素子出力信号を増幅器で増幅し、これにより増幅された信号をＲ／Ｄ変換器により処理してパルス信号または角度信号を生成することを特徴とする、ホール素子出力信号の処理方法。
本発明のセンサ信号処理構造、 ホール素子出力信号処理用変換器およびホール素子出力信号の処理方法は上述のように構成されるため、これによれば、回路共通化によって、ホール素子でもレゾルバでも同じ信号処理回路で使用することができ、かつホール素子・レゾルバ製造工程において部品点数の削減となって価格低減できるため、従来よりも安価に角度情報を得ることができる。
本発明のセンサ信号処理構造の構成を示す概念図である。 Ｒ／Ｄ変換用回路の具体的な構成例を示す回路図である。 本発明センサ信号処理構造による信号処理方法を示すフロー図である。 従来のホール素子出力信号処理方法を示す回路構成図である。
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のセンサ信号処理構造の構成を示す概念図である。図示するようにセンサ信号処理構造Ｐ１０は、ホール素子出力信号ＰＨ、およびレゾルバ出力信号ＰＲのいずれの処理用としても用いることのできる、Ｒ／Ｄ変換用回路Ｐ１を備えていることを、主たる構成とする。
かかる構成により、本センサ信号処理構造Ｐ１０によれば、ホール素子出力信号ＰＨ、またはレゾルバ出力信号ＰＲのいずれかが本構造Ｐ１０に入力されると、本構造Ｐ１０に備えられたＲ／Ｄ変換用回路Ｐ１の有する機能によって処理され、これらの処理後の信号Ｓを生成することができる。
なお図１−２は、Ｒ／Ｄ変換用回路の具体的な構成例を示す回路図である。
図２は、本発明センサ信号処理構造による信号処理方法を示すフロー図である。図示するように、センサ信号処理構造を構成する前記Ｒ／Ｄ変換用回路としてＲ／Ｄ変換器３（マイコン）を用いることにより、ホール素子１からのホール素子出力信号については、増幅器２による信号増幅処理を経て増幅された信号を、Ｒ／Ｄ変換器３により処理して、パルス信号８または角度信号９を生成することができる。すなわちＲ／Ｄ変換用回路を備えた本センサ信号処理構造は、ホール素子出力信号処理用変換器として機能させることができる。
一方、図２に示すように本センサ信号処理構造では、レゾルバ４出力信号処理用としても用いることができる。つまり本発明によれば、ホール素子の出力信号の処理を、レゾルバ信号処理用のマイコン（Ｒ／Ｄ変換器）を使用することにより、ホール素子出力信号でもレゾルバ出力信号でも、同じ信号処理回路で使用することができる。
なお、そもそもはレゾルバ信号処理用として構成されるＲ／Ｄ変換器を、ホール素子出力信号処理用としても用いるにあたり、回路の変更などの特段の改造は不要であり、Ｒ／Ｄ変換器をそのまま使用することができる。
本発明のセンサ信号処理構造等によれば、回路共通化によってホール素子でもレゾルバでも同じ信号処理回路で使用することができ、かつ従来よりも安価に角度情報を得ることができるため、産業上利用性が高い発明である。
Ｐ１…Ｒ／Ｄ変換用回路
Ｐ１０…センサ信号処理構造
ＰＨ…ホール素子出力信号
ＰＲ…レゾルバ出力信号
Ｓ…処理後の信号
１…ホール素子
２…増幅器
３…Ｒ／Ｄ変換器
４…レゾルバ
８…パルス信号
９…角度信号
２１…ホール素子
２２…増幅器
２３…Ａ／Ｄ変換器
２５…信号生成器
２８…パルス信号
２９…角度信号

Claims (3)

  1. Ｒ／Ｄ変換用回路を用いることによって、ホール素子出力信号処理用およびレゾルバ出力信号処理用のいずれにも用いることのできる、センサ信号処理構造。
  2. Ｒ／Ｄ変換用回路を用いることを特徴とする、ホール素子出力信号処理用変換器。
  3. ホール素子出力信号を増幅器で増幅し、これにより増幅された信号をＲ／Ｄ変換器により処理してパルス信号または角度信号を生成することを特徴とする、ホール素子出力信号の処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154721A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Toshiba Corp 角度検出装置
JP2014110748A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Tamagawa Seiki Co Ltd センサ配置構造および中空アクチュエータ

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JP2006125594A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Nsk Ltd センサ付軸受装置

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