JP2012032208A - センサ信号処理回路 - Google Patents

Abstract

【課題】２種類のセンサ信号を処理する回路を簡単化する。
【解決手段】回転体２の回転に追従して周期的に変化する第1センサ信号Ｖ１と、それと異なる位相で周期的に変化する第２センサ信号Ｖ２を処理する回路であり、兼用処理回路２０と、第１保持回路１０と、第２保持回路１４と、第１センサ信号と兼用処理回路を接続する第１状態と、第２センサ信号と兼用処理回路を接続する第２状態の間で切り換わる第１スイッチ２４ａ，２４ｂと、兼用処理回路と第１保持回路を接続する第１状態と、兼用処理回路と第２保持回路を接続する第２状態の間で切り換わる第２スイッチ２６ａ，２６ｂと、時分割判定処理回路２８を備えている。時分割判定処理回路は、第１センサ信号が低周波である間は第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態と第２状態の間で交互に切り換え、第１センサ信号が高周波である間は第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態に固定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転体の回転に追従して周期的に変化する電圧を出力するセンサに接続してセンサ信号（センサの出力電圧）を処理する回路に関する。特に、位相の異なる２種類のセンサ信号を処理する回路に関する。

回転体の回転を検出するために、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１の技術は、図１に示すように、外周に沿って歯２ａと谷２ｂが交互に周期的に配置されている回転体２の回転を検出するために、第１センサ４と、第１センサ４のセンサ信号Ｖ１を処理する第１処理回路８と、第２センサ６と、第２センサ６のセンサ信号Ｖ２を処理する第２処理回路１２等を備えている。回転体２が回転すると、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２は異なる位相で周期的に変化する。

第１センサ信号Ｖ１を処理（例えば二値化処理）するためには、第１センサ信号Ｖ１を処理して得られた結果（たとえばピーク値とボトム値）を保持しておく必要があり、第１保持回路１０が用意されている。同様に、第２センサ信号Ｖ２を処理して得られた結果を保持しておく第２保持回路１４が用意されている。
第１処理回路８の処理結果と第２処理回路１２の処理結果は、総合処理回路１６に入力される。第１処理回路８の処理結果を総合処理回路１６に入力するために、処理結果を保持する第１保持回路１０から総合処理回路１６に入力する構成を採用することができる。図1はその構成を図示している。総合処理回路１６に入力する第１処理回路８の処理結果を保持する必要がなければ、第１処理回路８から総合処理回路１６に入力する構成とすることができる。同様に、第２保持回路１４から総合処理回路１６に入力する構成としてもよいし、第２処理回路１２から総合処理回路１６に入力する構成としてもよい。
総合処理回路１６では、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の位相差の正負を判別して回転方向を判別する。また、総合処理回路１６は、回転方向と回転速度を示す信号を出力する。たとえば図１(Ａ)に例示するように、回転体２が正回転していれば、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果の反転タイミングでＶccとゼロボルトの間で反転するパルス波を出力する。回転体２が逆回転していれば、図１(Ｂ)に例示するように、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果の反転タイミングでＶccとＶcc/２の間で反転するパルス波を出力する。総合処理回路１６から出力されるパルス波の電圧レベルが回転方向を示し、周波数が回転速度を示す。

回転体２が回転していない場合、回転体２が完全に停止していることもあれば、回転体２が微小角度範囲内で回転振動していることもある。本明細書で回転体が回転しているというのは、回転体が連続的に同一方向に回転していることをいい、微小角度範囲内で回転振動（短時間で回転方向を繰り返し反転すること）している場合と区別する。後者の場合は、回転体が振動しているという。センサ出力の１周期毎に、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の位相差の正負が反転するような場合には、回転体が振動していると表現する。図１（Ｃ）の実線は、総合処理回路１６によって回転体２が振動していると判別された期間の出力を例示しており、センサ信号の二値化結果（破線参照）に代えて、変化しない電圧を出力し続ける。この出力から、回転体が回転していない状態にあることを認識することができる。回転体が回転していない状態には、回転体が停止している状態と回転振動している状態が含まれる。あるいは回転軸と軸受けの間に遊びがある場合には、その遊びの範囲内で回転軸が振動していることもある。

回転体２の回転方向を判別するために、あるいは回転体２が回転しているのか振動しているのかを判別するためには、位相差を持って変化する２種類のセンサ信号Ｖ１，Ｖ２が必要とされる。

第１処理回路８と第２処理回路１２は同一処理を実施し、同一回路構成を備えている。であれば、同じ処理回路で第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の両方を処理することが可能なはずである。図２は、この方式を採用した処理回路を示している。図１の第１処理回路８と第２処理回路１２に代えて、兼用処理回路２０が用意されている。兼用処理回路２０で２種類のセンサ信号Ｖ１，Ｖ２を処理するために、図２の回路では、時分割処理回路２２が用意されている。また、第１センサ４と兼用処理回路２０を接続する第１状態と、第２センサ６と兼用処理回路２０を接続する第２状態の間で切り換わる第１スイッチ２４ａ，２４ｂを備えている。スイッチ２４ａとスイッチ２４ｂは相補的であり、前者がオンすれば後者がオフし（第１状態が実現される）、前者がオフすれば後者がオンする（第２状態が実現される）。さらに、兼用処理回路２０と第１保持回路１０を接続する第１状態と、兼用処理回路２０と第２保持回路１４を接続する第２状態の間で切り換わる第２スイッチ２６ａ，２６ｂを備えている。スイッチ２６ａとスイッチ２６ｂは相補的であり、前者がオンすれば後者がオフし（第１状態が実現される）、前者がオフすれば後者がオンする（第２状態が実現される）。図２では、兼用処理回路２０と第１保持回路１０の間に単一のスイッチ２６ａが配置されているように図示している。実際には、並列に配置された複数個のスイッチでスイッチ２６ａが構成されていてもよい。同様に、並列に配置された複数個のスイッチで、兼用処理回路２０と第２保持回路１４の間に配置されているスイッチ２６ｂが構成されていてもよい。

処理回路はアナログ・デジタル混在回路で構成することが多く、時分割クロックを利用して時分割処理する。時分割処理回路２２は、時分割クロックが入力する毎に、第１スイッチ２４ａ，２４ｂと、第２スイッチ２６ａ，２６ｂの両者を、第１状態（図2の（Ｆ）に図示する状態）と第２状態（図２の（Ｇ）に図示する状態）の間で切り換える。
時分割処理回路２２が、スイッチ２４ａ，２６ａをオンし、スイッチ２４ｂ，２６ｂをオフして第１状態に切り換えると、兼用処理回路２０は第１保持回路１０が保持している結果を利用して第１センサ信号Ｖ１を処理する。時分割処理回路２２が、スイッチ２４ｂ，２６ｂをオンし、スイッチ２４ａ，２６ａをオフして第２状態に切り換えると、兼用処理回路２０は、第２保持回路１４が保持している結果を利用して第２センサ信号Ｖ２を処理する。

図３は図２の処理回路によって処理される処理結果を模式的に示している。図３は、時分割クロックが１００ｋＨｚの場合を例示している。１００ｋＨｚの周波数で、第１センサ信号Ｖ１が処理される状態と、第２センサ信号Ｖ２が処理される状態が交互に切り換えられる。図３において、黒丸は、兼用処理回路２０で処理される時間間隔を模式的に示している。兼用処理回路２０の処理速度は、時分割クロックの周期よりも高速である。期間Ｐ１は、第１センサ信号Ｖ１が処理されない時間帯を示し、期間Ｐ２は、第２センサ信号Ｖ２が処理されない時間帯を示している。

特開２００７−１７８４９８号公報

回転体の回転速度が高速になると、図２の時分割処理方式では、処理の時間分解能が粗くなり（処理速度が遅い）、必要な精度が得られないことがおきる。例えば、期間Ｐ１の間に第１センサ信号Ｖ１が急変し、所定の値に変化したタイミングを検出し損ねる恐れがある。同様に、期間Ｐ２の間に第２センサ信号Ｖ２が急変し、所定の値に変化したタイミングを検出し損ねる恐れがある。
時分割クロックの周波数を高くすれば、図２の時分割処理方式によって必要な時間分解能を確保できることになるが、時分割クロックの高周波化には限界があり、むやみに高速化できるものでない。

現状では、回転体２の回転速度が高速となることがある場合には、図２の兼用処理回路２０を利用して回路構成を簡単化することができず、図１の回路を利用する他はないという事態が生じている。

本発明では、その問題に対処するための技術を提供する。すなわち、時分割処理方式によって処理回路を兼用化することと、時間分解能が粗くなりすぎないことの両者を実現する処理回路を提供する。

本明細書では、回転体の回転に追従して周期的に変化する第1センサ信号と、その第１センサ信号と異なる位相で周期的に変化する第２センサ信号を処理する回路を開示する。このセンサ信号処理回路は、兼用処理回路と、第１保持回路と、第２保持回路と、第１スイッチと、第２スイッチと、時分割判定処理回路を備えており、第1センサ信号を出力する第１センサと、第２センサ信号を出力する第２センサに接続して用いる。
第１保持回路は、第１センサ信号を処理した結果を保持する。第２保持回路は、第２センサ信号を処理した結果を保持する。第１スイッチは、第１センサと兼用処理回路を接続する第１状態と、第２センサと兼用処理回路を接続する第２状態の間で切り換わる。第２スイッチは、兼用処理回路と第１保持回路を接続する第１状態と、兼用処理回路と第２保持回路を接続する第２状態の間で切り換わる。時分割判定処理回路は、第１センサ信号が所定周波数より低周波である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態と第２状態の間で交互に切り換え、第１センサ信号が所定周波数より高周波である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態に固定する。
上記のセンサ信号処理回路は、第１センサ信号が所定周波数より低周波である間は時分割処理をし、所定周波数より高周波である間は時分割処理をしない。第１センサ信号が所定周波数に等しい場合は、時分割処理をしてもよいし、しなくてもよい。すなわち、場合分けの条件は、「所定周波数未満と所定周波数以上」であってもよいし、「所定周波数以下と所定周波数よりも高周波」であってもよい。

前記したように、回転体の回転方向を判別するために、あるいは回転体が回転しているのか振動しているのかを判別するためには、２種類のセンサ信号を処理する必要がある。ところが、回転体が高速回転を続けながら回転方向を反転させることはないことから、回転体が回転を始めた直後の低速回転の間に回転方向を判別すればよく、高速回転している間まで回転方向を判別する必要がないことがわかる。同様に、回転体が回転しているのか振動しているのかを判別する必要があるのは、回転体が停止している程度に低速である期間であり、高速回転している間まで回転と振動を判別する必要はないことがわかる。

上記のセンサ信号処理回路は、上記の知見を活用して実現されたものであり、センサ信号が所定周波数より低周波である間は、時分割処理を実施して兼用処理回路によって第１センサ信号と第２センサ信号を交互に処理する。センサ信号が低周波であることから、時分割処理を実施しても時間分解能が粗くなりすぎることはない。図３に例示した場合、期間Ｐ１の間に第１センサ信号Ｖ１が大きく変化することがなく、期間Ｐ２の間に第２センサ信号Ｖ２が大きく変化することがない。それに対して、センサ信号が高周波である間は、時分割処理を実施せず、第１センサ信号のみを処理する。時分割処理をしないことから時間分解能が粗くなりすぎることはない。この場合、第２センサ信号は処理できないが、センサ信号が高周波である間は、回転方向を判別する必要もなければ、回転／振動を区分する必要もなく、第２センサ信号を処理する必要がない。

第１センサ信号が前記所定周波数（時分割処理をするか否かを決める周波数）より低周波に設定されている第２所定周波数より低周波である間は、総合処理回路を有効とし、第１センサ信号が第２所定周波数より高周波である間は、総合処理回路の判定結果を回転状態とすることが好ましい。この総合処理回路は、兼用処理回路で第１センサ信号を処理した結果と兼用処理回路で第２センサ信号を処理した結果を入力して回転体が回転状態にあるのか振動状態（停止している間も正確には振動している。振動状態は停止状態を含むものである）にあるのかを判定する。
ここでも「第２所定周波数未満と第２所定周波数以上」で場合分けしてもよいし、「第２所定周波数以下と第２所定周波数よりも高周波」で場合分けしてもよい。

例えば、センサ信号が８０Ｈｚ以下であれば時分割処理をし、センサ信号が４０Ｈｚ以下であれば総合処理回路を有効とする。すなわち所定周波数を８０Ｈｚとし、第２所定周波数を４０Ｈｚとし、「所定周波数以下と所定周波数よりも高周波」で場合分けする例を想定する。この場合、センサ信号が４０Ｈｚ以下であれば時分割処理し、総合処理回路を利用して回転・振動の判別をする。センサ信号が４０〜８０Ｈｚの間は、時分割処理をするものの、回転／振動の判別はしない。明らかに回転状態にあるからである。
センサ信号の周波数が低下する場合、最初に８０Ｈｚ以下となり、ついで４０Ｈｚ以下となる。８０Ｈｚ以下となった直後では、第２保持回路の保持値が正しくない可能性がある。８０Ｈｚ以上の状態では時分割処理をせず、第２保持回路の保持値を更新していないからである。しかしながら、８０Ｈｚから４０Ｈｚに低下するまでの期間は総合処理回路による判別処理を無効化する。第２保持回路の保持値が正しくないことが結果に影響しない。センサ信号が８０Ｈｚから４０Ｈｚに低下するまでの間に第２保持回路の保持値が更新される。総合処理回路によって判別処理を再開するまでの間に第２保持回路の保持値は正しい値に更新されている。誤った保持値によって誤った判別をすることがない。所定周波数と第２所定周波数を使い分けると、誤った保持値によって誤った判別をすることが防止される。なお上記の４０Ｈｚあるいは８０Ｈｚはあくまで例示であり、その数値に限定されるものでない。

第１センサ信号が第２所定周波数（前記に例示した場合は４０Ｈｚ）より低周波である状態から高周波である状態に切り換わる際に、回転方向を示すデータを保持する回路が付加されていることが好ましい。ここでも、第１センサ信号が第２所定周波数に等しくなった時の回転方向を保持してもよいし、第１センサ信号が第２所定周波数を上回った時の回転方向を保持してもよい。
総合処理回路を無効化しても正しい回転方向を示すことができる。

第１センサ信号が所定周波数（前記に例示した場合は８０Ｈｚ）より高周波である状態から低周波である状態に切り換わる際に、第２保持回路の保持値を初期化することが好ましい。ここでも、第１センサ信号が所定周波数以下になった時に初期化してもよいし、第１センサ信号が所定周波数未満になった時に初期化してもよい。
初期化すれば、センサ信号の周波数が低下して第２所定周波数（前記に例示した場合は４０Ｈｚ）以下または未満となるまでの間に、第２保持回路の保持値が正しい値に更新されている。

本発明のセンサ信号処理回路によれば、時分割処理方式によって処理回路を兼用化することができ、回路構成を簡単化できる。それでいて、時間分解能が粗くなりすぎることを防止できる。高性能なセンサ信号処理回路を簡単な回路で実現することができる。

従来のセンサ信号処理回路を示す図。 時分割技術を用いて回路構成を簡単化した仮想的なセンサ信号処理回路を示す図。 図２のセンサ信号処理回路による場合の処理速度を模式的に説明する図。 図５のセンサ信号処理回路による場合の処理速度を模式的に説明する図。 本明細書で開示するセンサ信号処理回路を示す図。 図５のセンサ信号処理回路の第１スイッチと第２スイッチが切り換わることを示す図。 時分割判定処理回路の構成を示す図。 時分割判定処理回路の処理内容を示す図。 実施例のセンサ信号処理回路を示す図。 実施例のマスク回路の構成を示す図。 処理内容を一覧表示する図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（第１特長）２種類のセンサ信号を時分割処理するか１種類のセンサ信号のみを処理するかを決定する周波数（所定周波数）より、２種類のセンサ信号の処理結果を利用して回転体の状態を判別する総合処理回路を有効化するか否かを決定する周波数（第２所定周波数）の方が低周波である。
（第２特長）時分割処理するか否かを決定する回路は、時分割クロック信号を第１スイッチと第２スイッチに伝達する状態と、時分割クロック信号を第１スイッチと第２スイッチに伝達しない状態の間で切り換える。
（第３特長）総合処理回路を有効化するか否かを決定する回路は、マスク回路を有効化するか否かを切り換える。
（第４特長）マスク回路が回転方向決定回路の処理結果をマスクする場合に備えて、それ以前の回転方向を保持する回路を備えている。
（第５特長）マスク回路が回転／振動判別回路の処理結果をマスクする場合に、回転状態を保持する回路を備えている。
（第６特長）時分割処理するか否かを決定する回路と、総合処理回路を有効化するか否かを決定する回路は、同一回路構成を備えている。
（第７特長）センサ信号を増幅する増幅回路とピークホールド回路の間、前記増幅回路とボトムホールド回路の間、ピークホールド回路とＤ／Ａ変換回路の間、ボトムホールド回路とＤ／Ａ変換回路の間に、時分割処理用の切り換えスイッチが挿入されている。増幅回路とＤ／Ａ変換回路は、第１センサ信号の処理と第２センサ信号の処理に兼用される。ピークホールドとボトムホールド回路は、第１センサ信号のためのものと第２センサ信号のためのものが別々に用意されている。
（第８特長）センサ信号を二値化する回路は、第１センサ信号のためのものと第２センサ信号のためのものが別々に用意されている。第１センサ信号用の二値化回路には、第２センサ信号の影響を除去する回路が付加されており、第１センサ信号の二値化結果を保持する。第２センサ信号用の二値化回路には、第１センサ信号の影響を除去する回路が付加されており、第２センサ信号の二値化結果を保持する。

図５は、実施例のセンサ信号処理回路の回路構成を示している。図２の時分割処理回路２２に代えて、時分割判定処理回路２８が用いられている。図２の時分割処理回路２２は時分割処理を常時実施する。それに対して図５の時分割判定処理回路２８は、時分割処理を実施する条件であるのか否かを判定し、時分割処理を実施する条件であるときにのみ時分割処理を実施する。判定機能が付加されている。時分割処理を実施する条件であるのか否かを判定するために、センサ信号の周波数を示す電圧を時分割判定処理回路２８に入力する。本実施例では、第１センサ信号Ｖ１を二値化したパルス波を入力する。そのパルス波の反転周期がセンサ信号の周波数を示す。二値化前の第１センサ信号Ｖ１を入力してもよい。
前記したように、実際には並列に配置された複数個のスイッチでスイッチ２６ａが構成されている。同様に並列に配置された複数個のスイッチでスイッチ２６ｂが構成されている。

図６は、時分割判定処理回路２８によって第１スイッチ２４ａ，２４ｂと、第２スイッチ２６ａ，２６ｂがどのように切り換えられるかを示している。時分割判定処理回路２８は、第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚ以下か８０Ｈｚを上回っているかを判別する。８０Ｈｚ未満か８０Ｈｚ以上かを判別してもよい。８０Ｈｚよりも高周波であれば、図６の左側に示すように、時分割判定処理回路２８は、スイッチ２４ａをオンに固定して第１センサ信号Ｖ１が兼用処理回路２０に入力されるようにし、スイッチ２６ａをオンに固定して兼用処理回路２０と第１保持回路１０を接続し、スイッチ２４ｂをオフに固定して第２センサ信号Ｖ２が兼用処理回路２０に入力しないようにし、スイッチ２６ｂをオフに固定して兼用処理回路２０と第２保持回路１４を切り離す。すなわち、第１スイッチ２４ａ，２４ｂを第１状態に固定し、第２スイッチ２６ａ，２６ｂを第１状態に固定する。８０Ｈｚ以下であれば、図６の右側に示すように、時分割判定処理回路２８が、前記した第１状態と、後記する第２状態の間で切り換える。第２状態では、スイッチ２４ａをオフして第１センサ信号Ｖ１が兼用処理回路２０に入力しないようにし、スイッチ２６ａをオフして兼用処理回路２０と第１保持回路１０を切り離し、スイッチ２４ｂをオンして第２センサ信号Ｖ２が兼用処理回路２０に入力されるようにし、スイッチ２６ｂをオンして兼用処理回路２０と第２保持回路１４を接続する。センサ信号が８０Ｈｚ以下であれば、時分割判定処理回路２８は、１００ｋＨｚの周波数で、第１スイッチ２４ａ，２４ｂと、第２スイッチ２６ａ，２６ｂを、第１状態と第２状態の間で交互に切り換える。本実施例では、センサ信号が８０Ｈｚよりも高周波であれば時分割処理を実施せず、センサ信号が８０Ｈｚ以下の場合には時分割処理を実施する。

図４は、本実施例による場合の処理速度を模式的に示しており、（Ａ）はセンサ信号が高速に変化し、（Ｂ）はセンサ信号が低速で変化する場合を模式的に示している。（Ｂ）に示すように、センサ信号が８０Ｈｚ以下である間は、時分割処理をし、第１センサ信号Ｖ１と第２センサＶ２を交互に処理する。期間Ｐ１は第１センサ信号Ｖ１が処理されない期間を示し、期間Ｐ２は第２センサ信号Ｖ２が処理されない期間を示している。図４（Ｂ）では、理解しやすくするために、第１センサ信号Ｖ１と第２センサＶ２が８０Ｈｚよりも高速に変化するものが図示されている。８０Ｈｚで変化するセンサ信号を図示すると、経過時間に対してほとんど変化しない。期間Ｐ１の間に第１センサ信号Ｖ１の値が大きく変化することもなければ、期間Ｐ２の間に第２センサ信号Ｖ２の値が大きく変化することもない。センサ信号が８０Ｈｚ以下である間に限って時分割処理をすると、センサ信号を処理しない期間Ｐ１、Ｐ２が生じることが最終結果に影響しない。
時分割処理する際に、処理対象の切り換えタイミングでは、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の両方とも処理しない方式を採用してもよいし、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２のうちの一方のみを処理する方式を採用してもよい。図３と図４（Ｂ）では、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の両方とも処理しない方式を図示している。

図４の（Ａ）は、回転体２が高速に回転し、第１センサ信号Ｖ１と第２センサＶ２の周波数が１０ｋＨｚ程度にまで増大したときを示している。この場合、時分割処理して第１センサ信号Ｖ１と第２センサＶ２を交互に処理すると、時分割処理に伴って生じる無処理期間Ｐ１の間に第１センサ信号Ｖ１の値が大きく変化し、無処理期間Ｐ２の間に第２センサ信号Ｖ２の値が大きく変化することがある。図３に図示したように、必要な時間分解能が得られなくなってしまい、回転体２の回転速度の検出精度や回転位相角の検出精度が低下してしまう。
本実施例では、回転体２が高速に回転している間は、図４の（Ａ）に示すように、第１センサ信号Ｖ１のみを処理する。この結果、第１センサ信号Ｖ１の無処理期間Ｐ１が生じない。この場合の処理速度は、第１センサ信号Ｖ１のみを処理する専用処理回路による場合と同じであり、必要な時間分解能を確保することができる。

本実施例では、センサ信号が８０Ｈｚよりも高周波であれば、第２センサ信号Ｖ２を処理しない。第１センサ信号Ｖ１に加えて第２センサ信号Ｖ２まで処理する必要があるのは回転体が回転しているのか振動(または停止)しているのかを判別するためであり、センサ信号は８０Ｈｚよりも高周波であれば、回転体２が回転していると判別してもよいことから、センサ信号が８０Ｈｚよりも高周波の間は第２センサ信号Ｖ２を処理しないことが問題とならない。また、回転体の回転方向を判別するためにも、第１センサ信号Ｖ１に加えて第２センサ信号Ｖ２まで処理する必要がある。しかしながら、センサ信号は８０Ｈｚよりも高周波である間の回転方向は、センサ信号の周波数が８０Ｈｚ以上となった場合の回転方向と同じはずであり、センサ信号が８０Ｈｚよりも高周波の間は回転方向を判別する必要がない。センサ信号が８０Ｈｚよりも高周波の間は第２センサ信号Ｖ２を処理しないことが問題とならない。

図７は、時分割判定処理回路２８の回路構成を示しており、センサ信号の周波数判定回路３０とＡＮＤ回路３８を備えている。センサ信号周波数判定回路３０は、第１比較回路３２と第２比較回路３４とフリップフロップ３６を備えている。第１比較回路３２と第２比較回路３４には、８０Ｈｚで反転するパルス波(所定周波数パルス波)と、第１センサ信号Ｖ１をピーク値とボトム値の中間値で二値化したパルス波が入力される。ＡＮＤ回路３８には、１００ｋＨｚで反転する時分割クロックも入力される。

第１比較回路３２と第２比較回路３４は同一の回路構成を備えており、特願２００９−０６６２３５号に添付されている明細書と図６に記載されている回路構成と同一である。第１比較回路３２と第２比較回路３４は第１入力ポートと第２入力ポートを備えており、第２入力ポートに入力しているパルス波の反転時に、第２入力ポートに入力されているパルス波の直前の半周期の間に第１ポートの電圧が反転していれば、出力電圧をローに維持し、第２入力ポートに入力されているパルス波の直前の半周期の間に第１ポートの電圧が反転していなければ、出力電圧をローからハイに切り換えてからローに復帰する電圧を出力する。第１比較回路３２と第２比較回路３４は、フリップフロップを２段階に接続することで構成することができる。

例えば図８のタイミングｔ１は、第１比較回路３２の第２ポートに入力されている電圧がローからハイに反転したタイミングであり、期間Ｔ１はその直前の半周期を例示している。この場合、半周期Ｔ１の間に第１ポートの電圧が反転していないので、第１比較回路３２はタイミングｔ１において、ローからハイに切り換わってからローに復帰する電圧を出力する。タイミングｔ２は、第１比較回路３２の第２ポートに入力されている電圧がハイからローに反転したタイミングであり、期間Ｔ２はその直前の半周期を例示している。この場合、半周期Ｔ２の間に第１ポートの電圧が反転しているので、第１比較回路３２はタイミングｔ２において、出力電圧をローに維持する。

第１比較回路３２の第２ポートには８０Ｈｚのパルス波が入力されており、第１ポートには第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が入力されている。第２ポートに入力されている８０Ｈｚのパルス波の半周期の間に第１ポートに入力している第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転しなければ、第１比較回路３２は短時間のオンパルスを出力する。二値化結果が反転しない状態が持続する間は、（１／１６０）ｓの周期で、短時間のオンパルスを出力し続ける。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転するときにのみ、そのオンパルスが出力されない。

第２比較回路３４の第２ポートには第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が入力しており、第１ポートには８０Ｈｚのパルス波が入力している。第２ポートに入力している第１センサ信号Ｖ１の二値化結果の半周期の間に第１ポートに入力している８０Ｈｚのパルス波が反転しなければ、第２比較回路３４は短時間のオンパルスを出力する。８０Ｈｚのパルス波が反転しない状態が持続する間は、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転するタイミングで短時間のオンパルスを出力し続ける。８０Ｈｚのパルス波が反転すれば、そのオンパルスが出力されない。

図８の左側は、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚ以下の場合を示している。この場合、第１比較回路３２の第２ポートに入力されている８０Ｈｚのパルス波の半周期の間に第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転しないことが多いことから、第１比較回路３２は断続的にハイ電圧を出力し続ける。断続的なハイ電圧がフリップフロップ３６のＳ端子に入力されることから、フリップフロップ３６のＱ端子の電圧はハイに維持される。
フリップフロップ３６のＱ端子の電圧がハイに維持されている間は、ＡＮＤ回路３８の出力端子Ｎに時分割クロック（１００ｋＨｚ）が伝達される。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚ以下の場合は、ＡＮＤ回路３８の出力端子Ｎに時分割クロック（１００ｋＨｚ）が伝達される。

図８の右側は、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚよりも高周波である場合を示している。この場合、第１比較回路３２の第２ポートに入力している８０Ｈｚのパルス波の半周期の間に第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転することから、第１比較回路３２はロー電圧を出力し続ける。それに対して、第２比較回路３２の第２ポートに入力している第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が反転する半周期の間に、８０Ｈｚのパルス波がしばしば反転するので、第１比較回路３２は断続的にハイ電圧を出力し続ける。断続的なハイ電圧がフリップフロップ３６のＲ端子に入力されることから、フリップフロップ３６のＱ端子の電圧はローに維持される。
第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚ以下である間は、フリップフロップ３６のＱ端子はハイとなっている。第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚ以下の状態から８０Ｈｚよりも高周波の状態に変化すると、フリップフロップ３６のＳ端子はローとなり、Ｒ端子に断続的にハイ電圧が入力するので、Ｑ端子はローとなる。第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚよりも高周波の状態から８０Ｈｚ以下の状態に変化すると、フリップフロップ３６のＳ端子に断続的にハイ電圧が入力し、Ｒ端子がロー電圧となるので、Ｑ端子はハイとなる。
フリップフロップ３６のＱ端子の電圧がローに維持されている間は、ＡＮＤ回路３８の出力端子Ｎに時分割クロック（１００ｋＨｚ）が伝達されない。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚよりも高周波である場合は、ＡＮＤ回路３８の出力端子Ｎはロー電圧に維持される。

図９は、実施例のセンサ信号処理回路の回路構成を示している。図中のＣＬ１は，前記したＡＮＤ回路３８の出力であり、ＩＣＬ１はそれを反転したものである。（Ｌ）に示すように、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚよりも高周波である場合は、ＣＬ１はローに維持され、ＩＣＬ１はハイに維持される。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果が８０Ｈｚ以下の場合は、ＣＬ１とＩＣＬ１の各々は１００ｋＨｚで反転する。

第１センサ４とオペアンプ５４の間にトランジスタ５０が挿入されており、第２センサ６とオペアンプ５４の間にトランジスタ５２が挿入されている。トランジスタ５０のゲートにはＣＬ１が入力しており、トランジスタ５２のゲートにはＩＣＬ１が入力している。トランジスタ５０、５２は、ゲート電圧がロー電圧であれば導通し、ハイ電圧であれば非導通となる。前記したように、ＣＬ１がローであればＩＣＬ１はハイであり、トランジスタ５０が導通してトランジスタ５２は非導通となる。ＣＬ１がハイであればＩＣＬ１はローであり、トランジスタ５０は非導通となってトランジスタ５２が導通する。以下に説明するトランジスタ５６，５８，６０，６２，７２，７４，７６，７８も同様である。

第１センサ信号が８０Ｈｚ以下であれば、ＣＬ１とＩＣＬ１は、１００ｋＨｚの周波数で反転し、１００ｋＨｚの周波数で第１状態と第２状態が切り換わる。１００ｋＨｚの周波数で、第１センサ信号Ｖ１をオペアンプ５４に入力する状態と、第２センサ信号Ｖ２をオペアンプ５４に入力する状態が切り換えられる。相補的に切り換わるトランジスタ５０とトランジスタ５２によって、第１センサ信号Ｖ１を処理する状態（第１状態）と、第２センサ信号Ｖ２を処理する状態（第２状態）を切り換える第１スイッチが構成されている。

第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚよりも高周波であれば、ＣＬ１はローに維持され、ＩＣＬ１はハイに維持される。第１センサ信号Ｖ１がオペアンプ５４に入力する状態（第１状態）に固定される。トランジスタ５０とトランジスタ５２によって、第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚよりも高周波である間は、第１センサ信号Ｖ１のみを処理する状態（第１状態）に固定する第１スイッチが構成されている。
オペアンプ５４は、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２をＶｃｃ／２を基準に増幅する。

オペアンプ５４と第１ピークホールド回路６４の間に、トランジスタ５６が挿入されており、第１ピークホールド回路６４とピーク値用Ｄ／Ａ変換回路８０の間に、トランジスタ７２が挿入されている。トランジスタ５６とトランジスタ７２は、ＣＬ１がローの間は導通する。ＣＬ１がローの間は、オペアンプ５４で増幅された第１センサ信号Ｖ１が第１ピークホールド回路６４に入力され、第１ピークホールド回路６４のホールド値がオペアンプ５４で増幅された第１センサ信号Ｖ１によって更新され、更新された第１センサ信号Ｖ１のピーク電圧に対応する電圧がＤ／Ａ変換回路８０から出力される。

オペアンプ５４と第２ピークホールド回路６６の間に、トランジスタ５８が挿入されており、第２ピークホールド回路６６とピーク値用Ｄ／Ａ変換回路８０の間に、トランジスタ７４が挿入されている。トランジスタ５８とトランジスタ７４は、ＩＣＬ１がローの間（ＣＬ１がハイの間）導通する。ＣＬ１がハイの間は、オペアンプ５４で増幅された第２センサ信号Ｖ２が第２ピークホールド回路６６に入力し、第２ピークホールド回路６６のホールド値がオペアンプ５４で増幅された第２センサ信号Ｖ２によって更新され、更新された第２センサ信号Ｖ２のピーク電圧に対応する電圧がＤ／Ａ変換回路８０から出力される。オペアンプ５４とＤ／Ａ変換回路８０は、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の処理に兼用され、ピークホールド回路６４，６６は、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２のために別々に用意されている。

オペアンプ５４と第１ボトムホールド回路６８の間に、トランジスタ６０が挿入されており、第１ボトムホールド回路６８とボトム値用Ｄ／Ａ変換回路８２の間に、トランジスタ７６が挿入されている。トランジスタ６０とトランジスタ７６は、ＣＬ１がローの間は導通する。ＣＬ１がローの間は、オペアンプ５４で増幅された第１センサ信号Ｖ１が第１ボトムホールド回路６８に入力し、第１ボトムホールド回路６８のホールド値はオペアンプ５４で増幅された第１センサ信号Ｖ１によって更新され、更新された第１センサ信号Ｖ１のボトム電圧に対応する電圧がＤ／Ａ変換回路８２から出力される。

オペアンプ５４と第２ボトムホールド回路７０の間に、トランジスタ６２が挿入されており、第２ボトムホールド回路７０とボトム値用Ｄ／Ａ変換回路８２の間に、トランジスタ７８が挿入されている。トランジスタ６２とトランジスタ７８は、ＩＣＬ１がローの間（ＣＬ１がハイの間）は導通する。ＣＬ１がハイの間は、オペアンプ５４で増幅された第２センサ信号Ｖ２が第２ボトムホールド回路７０に入力し、第２ボトムホールド回路７０のホールド値はオペアンプ５４で増幅された第２センサ信号Ｖ２によって更新され、更新された第２センサ信号Ｖ２のボトム電圧に対応する電圧がＤ／Ａ変換回路８２から出力される。
オペアンプ５４とＤ／Ａ変換回路８２は、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の処理に兼用され、ボトムホールド回路６８，７０は、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２のために別々に用意されている。

図示の８４ａ〜８４ｄは、同じ抵抗値を持つ抵抗であり、第１ピークホールド回路６４または第２ピークホールド回路６６が保持しているピーク電圧と、第１ボトムホールド回路６８または第２ボトムホールド回路７０が保持しているボトム電圧を分圧した電圧を出力する。

図示の９２は、第１センサ信号Ｖ１の二値化回路であり、
１）第１センサ信号Ｖ１（実際にはオペアンプ５４で増幅されているが、以下では簡単のために増幅されていることに言及しない）が、ピーク値とボトム値の中間値を越えて上昇する時にローからハイに反転し、中間値を越えて下降するときにハイからローに反転するＶ１ＯＵＴを出力し、
２）第１センサ信号Ｖ１が、ピーク値と中間値の平均電圧（高側閾値）を越えて上昇する時にローからハイに反転し、ボトム値と中間値の平均電圧（低側閾値）を越えて下降する時にハイからローに反転するＶ１＋θを出力する。Ｖ１＋θはＶ１ＯＵＴよりも遅れて反転する。

図示の９４は、第２センサ信号Ｖ２の二値化回路であり、
１）第２センサ信号Ｖ２が、ピーク値とボトム値の中間値を越えて上昇する時にローからハイに反転し、中間値を越えて下降する時にハイからローに反転するＶ２ＯＵＴを出力し、
２）第２センサ信号Ｖ２が、ピーク値と中間値の平均電圧（高側閾値）を越えて上昇する時にローからハイに反転し、ボトム値と中間値の平均電圧（低側閾値）を越えて下降する時にハイからローに反転するＶ２＋θを出力する。Ｖ２＋θはＶ２ＯＵＴよりも遅れて反転する。

第１センサ信号Ｖ１用の二値化回路９２にはオペアンプ５４による増幅後のセンサ信号ＶＳが入力されるが、時分割処理している間の増幅後のセンサ信号ＶＳは、第１センサ信号Ｖ１を増幅した電圧である期間と第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧である期間が交互に生じる。
そこで第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧ＶＳが、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果に影響しないようしておく必要がある。そのために、第１センサ信号Ｖ１用の二値化回路９２には、ピーク電圧とボトム電圧の中間電圧と、ピーク電圧と中間電圧の平均電圧と、ボトム電圧と中間電圧の平均電圧の他に、Ｖｃｃとゼロボルトが入力している。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果がハイの状態で、第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧ＶＳが入力する場合には、二値化に用いる閾値をゼロボルトとする。すると、第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧ＶＳのレベルに依らず、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果はハイを維持する。逆に、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果がローの状態で、第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧ＶＳが入力する場合には、二値化に用いる閾値をＶｃｃボルトとする。すると、第２センサ信号Ｖ２を増幅した電圧ＶＳのレベルに依らず、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果はローを維持する。上記のようにして、第１センサ信号Ｖ１用の二値化回路９２は、第２センサ信号Ｖ２によって影響されないようにしている。換言すれば、第１センサ信号Ｖ１用の二値化回路９２は、時分割処理によって第２センサ信号Ｖ２を処理している間は、その以前に処理した第１センサ信号Ｖ１の処理結果を保持しているということができる。
同様に、第２センサ信号Ｖ２用の二値化回路９４にも、Ｖｃｃとゼロボルトが入力している。第２センサ信号Ｖ２の二値化結果がハイの状態で、第１センサ信号Ｖ１を増幅した電圧ＶＳが二値化回路９４に入力する場合には、二値化に用いる閾値をゼロボルトとする。すると、第１センサ信号Ｖ１を増幅した電圧ＶＳのレベルに依らず、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果はハイを維持する。逆に、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果がローの状態で、第１センサ信号Ｖ１を増幅した電圧ＶＳが入力する場合には、二値化に用いる閾値をＶｃｃボルトとする。すると、第１センサ信号Ｖ１を増幅した電圧ＶＳのレベルに依らず、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果はローを維持する。上記のようにして、第２センサ信号Ｖ２用の二値化回路９４は、第１センサ信号Ｖ１によって影響されないようにしている。換言すれば、第２センサ信号Ｖ２用の二値化回路９４は、時分割処理によって第１センサ信号Ｖ１を処理している間は、その以前に処理した第２センサ信号Ｖ２の処理結果を保持しているということができる。

上記までを集約しておくと、下記となる。
１）第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚよりも高周波であれば、トランジスタ５０，５６，６０，７２，７６が導通状態で固定され、トランジスタ５２，５８，６２，７４，７８が非導通で固定される。この状態では、第１センサ信号Ｖ１のみが処理される。第１センサ信号Ｖ１が連続的に処理される。
２）第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚ以下であれば、トランジスタ５０，５６，６０，７２，７６が導通してトランジスタ５２，５８，６２，７４，７８が非導通となる状態（第１状態）と、トランジスタ５０，５６，６０，７２，７６が非導通となってトランジスタ５２，５８，６２，７４，７８が導通する状態（第２状態）が、１００ｋＨｚの周波数で切り換えられる。第１状態では第１センサ信号Ｖ１が処理される。第２状態では第２センサ信号Ｖ２が処理される。第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２が１００ｋＨｚの周波数で交互に処理される。３）第１センサ信号Ｖ１は常時処理されているので、第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚよりも高周波か低周波かはリアルタイムで判別される。

第１ピークホールド回路６４と、第１ボトムホールド回路６８は、第１センサ信号Ｖ１から得られた値を保持しておく回路であり、第１保持回路１０を構成している。第１センサ信号Ｖ１用の二値化回路９２は、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果を保持しており、第１保持回路１０を構成している。第２ピークホールド回路６６と、第２ボトムホールド回路７０は、第２センサ信号Ｖ２から得られた値を保持しておく回路であり、第２保持回路１４を構成している。第２センサ信号Ｖ２用の二値化回路９４は、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果を保持しており、第２保持回路１４を構成している。オペアンプ５４と、ピーク値用Ｄ／Ａ変換回路８０と、ボトム値用Ｄ／Ａ変換回路８２は、第１センサ信号Ｖ１の処理と第２センサ信号Ｖ２の処理に兼用されており、兼用処理回路２０を構成している。トランジスタ５０と５２は、第１センサ信号Ｖ１と兼用処理回路２０を接続する第１状態と、第２センサ信号Ｖ２と兼用処理回路２０を接続する第２状態の間で切り換わる第１スイッチを構成している。トランジスタ５６，５８、６０，６２，７２，７４，７６，７８は、兼用処理回路２０と第１保持回路１０を接続する第１状態と、兼用処理回路２０と第２保持回路１４を接続する第２状態の間で切り換わる第２スイッチを構成している。
そして、時分割判定処理回路２８は、第１センサ信号Ｖ１の周波数が所定周波数（８０Ｈｚ）以下である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態と第２状態の間で交互に切り換え、第１センサ信号の周波数が所定周波数より高周波である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態に固定する。

第１センサ信号Ｖ１が８０Ｈｚ以下であれば、Ｖ１ＯＵＴとＶ１＋θとＶ２ＯＵＴとＶ２＋θの４種類の二値化結果が得られる。その４種類の二値化結果が総合処理回路９６〜１０８に入力される。
図示の９６は、第２所定周波数（実施例では４０Ｈｚ）のパルス波と第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴを入力し、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが４０Ｈｚ以下であれば、マスク回路１０６を有効化する。周波数を比較する回路９６は、図７の回路と同一の回路構成を備えている。図７の所定周波数が８０Ｈｚであるのに対し、回路９６では４０Ｈｚを入力する。

回路９８は、回転方向の判別回路であり、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴがローからハイに反転するタイミングにおいて、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果Ｖ２ＯＵＴのハイ・ローによって、回転体２の回転方向を判別する。その詳細は、特願２００９-００６８１４号に添付の明細書と図面に記載されている。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが８０Ｈｚより高周波であれば、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果Ｖ２ＯＵＴが得られない。その場合に備えて、回転方向判別回路９８は、最新の判別結果を保持するメモリ９８ａを備えている。

回路１０２は、第１センサ信号Ｖ１の振幅を特定し、回路１０４は、第２センサ信号Ｖ２の振幅を特定する。回路１００は、Ｖ１ＯＵＴとＶ１＋θとＶ２ＯＵＴとＶ２＋θの４種類の二値化結果を入力する。回路１００には、第１センサ信号Ｖ１の振幅と、第２センサ信号Ｖ２の振幅も入力される。回路１００は、第１センサ信号Ｖ１の振幅と、第２センサ信号Ｖ２の振幅と、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴと第２センサ信号Ｖ２の二値化結果Ｖ２ＯＵＴの位相差から、回転体２が回転しているのか回転していない（振動または停止）のかを判定する。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが８０Ｈｚ以下の間は、判定に必要な信号が得られるので、回路１００は振動しているのか停止しているのかを判定する。第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが８０Ｈｚより高周波であれば、第２センサ信号Ｖ２の二値化結果Ｖ２ＯＵＴが得られず、判定に必要な信号が得られない。その場合に備えて、回路１００は、回転状態を保持するメモリ１００ａを備えている。なお後記するように、マスク回路１０６の側にメモリ１００ａと同等の機能を組み込むことが可能であり、その場合にはメモリ１００ａを不要とすることができる。

回路１０６は、マスク回路であり、下記の処理をする。
（１）第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴの周波数が４０Ｈｚ以下であり、回路１００によって回転体２が回転していないと判別される場合には、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴに代えて、ローレベルに維持されている電圧を出力する。すなわち、図１（Ｃ）の実線に示している変化しない電圧を出力する。図１１の表では、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴに代えてローレベルに維持されている電圧を出力することをマスクすると表現している。
（２）第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴの周波数が４０Ｈｚよりも高周波であれば、その際に回路１００で判定している回転／振動の判定結果にかかわらず、メモリ１００ａに保持されている回転状態と判別し（判別結果を修正し）、回転方向判別回路９８のメモリ９８ａに保持されている回転方向を出力する。なお、マスク回路１０６には４０Ｈｚのパルス波が入力しており、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが４０Ｈｚよりも高周波であれば、マスク回路１０６の側で回転状態を示すデータを作成して出力してもよい。その場合は、振動・停止の判定回路１００に、メモリ１００ａを設ける必要がない。

図１０は、マスク回路１０６の回路構成を示しており、第１センサ信号Ｖ１ＯＵＴの周波数が４０Ｈｚ以下であり、第１センサ信号Ｖ１の振幅と、第２センサ信号Ｖ２の振幅と、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の位相差と、第１センサ信号Ｖ１と第２センサ信号Ｖ２の直前の半周期内における回転方向の反転現象の有無から、回転体２が振動ないし停止していると判別されると、出力回路１０８から図９の（Ｒ）に示す信号を出力する。すなわち、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴに代えて、ローレベルに維持されている電圧を出力する（出力変化を停止する）。その出力結果から、回転体２が回転していないことがわかる。

第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴの周波数が４０Ｈｚ以下であるけれども回転体２が回転していると判別されると、出力回路１０８から図９の（Ｐ）または（Ｑ）に示す信号を出力する。図９の（Ｐ）または（Ｑ）に示す信号は、第１センサ信号Ｖ１の二値化結果Ｖ１ＯＵＴが反転するタイミングに合わせて反転するパルス波であり、回転方向判別回路９８が正回転であると判別すると、ローレベルとＶｃｃの間で反転する（Ｐ）のパルス波を出力し、回転方向判別回路９８が逆回転であると判別すると、Ｖｃｃ／２とＶｃｃの間で反転する（Ｑ）のパルス波を出力する。パルス波の反転周期から回転体２の回転速度がわかり、反転回数から回転角度がわかり、電圧レベルから回転方向がわかる。

第１センサ信号Ｖ１ＯＵＴの周波数が４０Ｈｚよりも高周波であれば、回転体２が回転していると判別され、出力回路１０８から図９の（Ｐ）または（Ｑ）に示す信号を出力する。この場合には、回転方向判別回路９８のメモリ９８ａに保持されている回転方向が正回転であれば、（Ｐ）のパルス波を出力し、回転方向判別回路９８のメモリ９８ａに保持されている回転方向が逆回転であれば、（Ｑ）のパルス波を出力する。パルス波の反転周期から回転体２の回転速度がわかり、反転回数から回転角度がわかり、電圧レベルから回転方向がわかる。
なお、振幅と位相差から回転しているのか振動ないし停止しているのかを判別する技術と、正回転であれば（Ｐ）を出力し、逆回転であれば（Ｑ）を出力する技術の詳細は、特願２００９-００６８１４号に添付の明細書と図面に記載されている。

本実施例では、センサ信号の周波数が８０Ｈｚ以下であれば時分割処理をし、センサ信号の周波数が４０Ｈｚ以下であれば総合処理回路を有効とする。すなわち所定周波数を８０Ｈｚとし、第２所定周波数を４０Ｈｚとする。この場合、センサ信号の周波数が４０Ｈｚ以下であれば時分割処理し、総合処理回路を利用して回転・振動の判別をする。センサ信号の周波数が４０〜８０Ｈｚの間は、時分割処理をするものの、回転・振動の判別はしない。明らかに回転状態にあるからである。センサ信号の周波数が低下する場合、最初に８０Ｈｚ以下となり、ついで４０Ｈｚ以下となる。８０Ｈｚ以下となった直後では、第２保持回路１４の保持値が正しくない可能性がある。８０Ｈｚより高周波の状態では時分割処理をせず、第２保持回路１４の保持値を更新していないからである。そこで、本実施例では、８０Ｈｚから４０Ｈｚに低下する期間では、総合処理回路による判別処理を無効化する。この結果、第２保持回路１４の保持値が正しくないことが結果に影響しない。また本実施例では、センサ信号の周波数が低下して最初に８０Ｈｚ以下となった時点で、第２ピークホールド回路６６のホールド値と第２ボトムホールド回路７０のホールド値を初期化する。初期化すれば、センサ信号が８０Ｈｚから４０Ｈｚに低下するまでの間に、第２保持回路１４の保持値が真値に更新される。すなわち、総合処理回路によって判別処理を再開するまでの間に第２保持回路の保持値が正しい値に更新されている。総合処理回路が誤った保持値によって誤った判別をすることがない。なお上記の４０Ｈｚあるいは８０Ｈｚはあくまで実施例示での値であり、技術の有効性がその数値に限定されるものでない。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、本実施例では、８０Ｈｚで時分割処理の有無を切り換え、４０Ｈｚで回転・振動の判別並びの回転方向の判別をするかしないかを切り換える。上記に代えて同じ周波数を用いてよい。また、所定周波数未満であれば時分割処理をし、所定周波数以上であれば時分割処理をしないようにしてもよい。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：回転体、４：第１センサ、６：第２センサ
８：第１処理回路
１０：第１保持回路
１２：第２処理回路
１４：第２保持回路
１６：総合処理回路
１８：出力
２０：兼用処理回路
２２：時分割処理回路
２４ａ，２４ｂ：第１スイッチ
２６ａ，２６ｂ：第２スイッチ
２８：時分割判定処理回路
３０：周波数比較回路
３２：第１比較回路
３４：第２比較回路
３６：フリップフロップ
３８：ＡＮＤ回路
５０、５２：第１スイッチを構成するトランジスタ
５４：オペアンプ
５６，５８，６０，６２，７２，７４，７６，７８：第２スイッチを構成するトランジスタ
６４：第１ピークホールド回路
６６：第２ピークホールド回路
６８：第１ボトムホールド回路
７０：第２ボトムホールド回路
８０：ピーク値用Ｄ／Ａ変換回路
８２：ボトム値用Ｄ／Ａ変換回路
９２：第１センサ信号用二値化回路
９４：第２センサ信号用二値化回路
９６：周波数比較回路
９８：回転方向判別回路
９８ａ：回転方向保持メモリ
１００：回転／振動判定回路
１０２：第１センサ信号振幅特定回路
１０４：第２センサ信号振幅特定回路
１０６：マスク回路
１０８：出力回路

Claims (4)

1. 回転体の回転に追従して周期的に変化する第1センサ信号と、その第１センサ信号とは異なる位相で周期的に変化する第２センサ信号を処理する回路であり、
   兼用処理回路と、
   第１センサ信号を処理した結果を保持する第１保持回路と、
   第２センサ信号を処理した結果を保持する第２保持回路と、
   第１センサ信号を出力する第1センサと兼用処理回路を接続する第１状態と、第２センサ信号を出力する第２センサと兼用処理回路を接続する第２状態の間で切り換わる第１スイッチと、
   兼用処理回路と第１保持回路を接続する第１状態と、兼用処理回路と第２保持回路を接続する第２状態の間で切り換わる第２スイッチと、
   第１センサ信号が所定周波数より低周波である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態と第２状態の間で交互に切り換え、第１センサ信号が所定周波数より高周波である間は、第１スイッチと第２スイッチの両者を第１状態に固定する時分割判定処理回路、
   を備えているセンサ信号処理回路。
2. 兼用処理回路で第１センサ信号を処理した結果と兼用処理回路で第２センサ信号を処理した結果を入力し、回転体が回転状態にあるのか停止・振動状態にあるのかを判定する総合処理回路を備えており、
   第１センサ信号が前記所定周波数より低周波に設定されている第２所定周波数より低周波である間は、総合処理回路を有効とし、第１センサ信号が第２所定周波数より高周波である間は、総合処理回路の判定結果を回転状態とすることを特徴とする請求項１に記載のセンサ信号処理回路。
3. 第１センサ信号が第２所定周波数より低周波である状態から第２所定周波数より高周波である状態に切り換わる際に、回転方向を示すデータを保持する回路が付加されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ信号処理回路。
4. 第１センサ信号が前記所定周波数より高周波である状態から前記所定周波数より低周波である状態に切り換わる際に、第２保持回路の保持値を初期化することを特徴とする請求項２または３に記載のセンサ信号処理回路。

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