JP3254676B2 - Rotation direction detector - Google Patents

Rotation direction detector

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JP3254676B2
JP3254676B2 JP21186197A JP21186197A JP3254676B2 JP 3254676 B2 JP3254676 B2 JP 3254676B2 JP 21186197 A JP21186197 A JP 21186197A JP 21186197 A JP21186197 A JP 21186197A JP 3254676 B2 JP3254676 B2 JP 3254676B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転方向
を検出する装置に関するものであり、特に、磁気を利用
して回転方向の検出を行う回転方向検出装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a rotation direction of a rotating body, and more particularly to an apparatus for detecting a rotation direction using magnetism.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転体の回転方向を検出する装置とし
て、特開平2−307011号公報に開示されたものが
ある。この従来装置によれば、円柱状回転体の外周面に
回転軸に対して斜めとなったストライプ状のN極、S極
の磁極を配し、これに2つの磁気検出器を対向させて、
どちらの検出器が早く検出信号を出力するかにより、回
転方向を検出する(同公報3頁右上欄19行から左下欄
2行参照)。
2. Description of the Related Art As a device for detecting the direction of rotation of a rotating body, there is a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-307011. According to this conventional apparatus, N-poles and S-poles in a stripe shape oblique to the rotation axis are arranged on the outer peripheral surface of the columnar rotating body, and two magnetic detectors are opposed to this,
The direction of rotation is detected based on which detector outputs the detection signal earlier (refer to page 19, upper right column, line 19 to lower left column, line 2).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一方、この種の検出装
置では、一般に検出部と回転方向判断部とが異なる場所
に配置されているため、両者は何らかの通信路で結ばれ
ている。そして、この従来装置によれば、2つの検出器
のうちのどちらが早く検出信号を出力するかにより回転
方向を検出するとしているので、回転方向判断部(演算
装置)と検出器との間には2つの通信路を形成しなけれ
ばならず、結線が複雑となる。このことは、装置の取付
の際に特に問題となる。
On the other hand, in this type of detecting device, the detecting section and the rotation direction judging section are generally arranged at different places, and therefore are connected by some kind of communication path. According to this conventional device, the rotation direction is detected based on which of the two detectors outputs the detection signal earlier, so that a rotation direction determination unit (arithmetic device) and the detector are connected. Two communication paths must be formed, and the connection becomes complicated. This is particularly problematic when mounting the device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の回転方向検出装
置は、このような問題に鑑みてなされたものであり、回
転体の回転に伴う周期的な印加磁界の変化の1周期を4
区分し各区分に応じたレベルの電気信号を出力する磁気
検出部と、この磁気検出部の出力信号レベルの変化に基
づいて前記回転体の回転方向を判別する判別部とを備え
たものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The rotation direction detecting device of the present invention has been made in view of such a problem, and has one cycle of a change of a periodic applied magnetic field accompanying rotation of a rotating body of four.
A magnetic detection unit that classifies and outputs an electric signal at a level corresponding to each classification; and a determination unit that determines a rotation direction of the rotating body based on a change in an output signal level of the magnetic detection unit. .

【0005】磁界変化の1周期を第1から第4区分に分
けたとき、磁気検出部からは第1から第4区分のいずれ
かを示す電気信号が出力されている。ここで、回転体が
正転しているときには、磁気検出部の出力信号が示す区
分が、1、2、3、4、1、2・・・のように第1区分
から第4区分まで順に繰り上がり再び第1区分に戻ると
いう変化を繰り返すものとすると、回転体が逆転してい
るときには、逆にその区分が4、3、2、1、4、3・
・・というように繰り下がりを繰り返すように変化す
る。したがって、判別部では磁気検出部の出力信号が示
す区分の変化の様子から、回転方向を判断することがで
きる。
When one cycle of the magnetic field change is divided into the first to fourth sections, an electric signal indicating any one of the first to fourth sections is output from the magnetic detection section. Here, when the rotating body is rotating forward, the sections indicated by the output signal of the magnetic detection unit are sequentially from the first section to the fourth section, such as 1, 2, 3, 4, 1, 2,. If it is assumed that the change is repeated to return to the first section and the rotating body is rotating in reverse, the section is reversed to 4, 3, 2, 1, 4, 3,.
・ ・ It changes so that it goes down and down repeatedly. Therefore, the discriminator can determine the rotation direction from the state of the change of the section indicated by the output signal of the magnetic detector.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1は本発明の回転方向検出装置
の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の回
転方向検出装置は磁気検出部1と判別部3を備えてお
り、両者は信号線2により接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a rotation direction detecting device according to the present invention. The rotation direction detection device according to the present embodiment includes a magnetic detection unit 1 and a determination unit 3, both of which are connected by a signal line 2.

【0007】磁気検出部1は2つの磁気感知素子16お
よび17を備えており、この磁気感知素子16、17は
後述するロータの回転に伴って発生する周期的に変化す
る磁界を検出する素子である。磁気感知素子16、17
は磁界の強さを電気信号に変換する素子であり、具体的
な素子として磁気抵抗素子やホール素子など種々の素子
を用いることができるが、ここでは磁界によって電気抵
抗が変化する現象を利用した磁気抵抗素子が用いられて
いる。
The magnetic detecting section 1 has two magnetic sensing elements 16 and 17, and these magnetic sensing elements 16 and 17 are elements for detecting a periodically changing magnetic field generated with the rotation of the rotor described later. is there. Magnetic sensing elements 16, 17
Is an element that converts the strength of a magnetic field into an electric signal, and various elements such as a magnetoresistive element and a Hall element can be used as specific elements. Here, a phenomenon in which electric resistance changes due to a magnetic field is used. A magnetoresistive element is used.

【0008】磁気感知素子16、17はそれぞれ電源回
路11から必要な電流供給を受け、印加磁界に応じた電
圧をアンプ14、15にそれぞれ出力する。アンプ1
4、15は、それぞれ磁気感知素子16、17から出力
された電圧信号を増幅する。
The magnetic sensing elements 16 and 17 receive necessary current supply from the power supply circuit 11 and output voltages according to the applied magnetic field to the amplifiers 14 and 15, respectively. Amplifier 1
Reference numerals 4 and 15 amplify the voltage signals output from the magnetic sensing elements 16 and 17, respectively.

【0009】波形成形回路12、13は、アンプ14、
15の出力信号を予め定めたしきい値を基準にして2値
化する回路であり、その出力端子はnpnトランジスタ
18、19のベースに接続されている。トランジスタ1
8、19のエミッタは共に接地され、トランジスタ1
8、19のコレクタは、それぞれ抵抗値R1の抵抗2
0、抵抗値R2の抵抗21に接続されている。
The waveform shaping circuits 12 and 13 include an amplifier 14,
This is a circuit for binarizing 15 output signals with reference to a predetermined threshold value, and the output terminal is connected to the bases of npn transistors 18 and 19. Transistor 1
The emitters of 8 and 19 are both grounded, and the transistor 1
The collectors 8 and 19 are respectively connected to the resistor 2 having the resistance value R1.
0, connected to a resistor 21 having a resistance value R2.

【0010】抵抗20、21の他端は出力端子22、配
線2、判別部3の入力端子23、抵抗値R3の抵抗39
を介して電圧Vbの電源30に接続されている。したが
って、トランジスタ18がオンすると、電源30から抵
抗39、配線2、抵抗20、トランジスタ18を経て接
地に至る回路に電流が流れ、トランジスタ19がオンす
ると、電源30から抵抗39、配線2、抵抗21、トラ
ンジスタ19を経て接地に至る回路に電流が流れる。な
お、抵抗20、21の抵抗値R1、R2は、R1<R2
の関係がある。
The other ends of the resistors 20, 21 are connected to the output terminal 22, the wiring 2, the input terminal 23 of the discriminating section 3, and the resistor 39 having the resistance value R3.
Is connected to the power supply 30 of the voltage Vb. Therefore, when the transistor 18 is turned on, a current flows from the power supply 30 to the resistor 39, the wiring 2, the resistor 20, and a circuit that is connected to the ground via the transistor 18, and when the transistor 19 is turned on, the power supply 30 outputs the resistance 39, the wiring 2, and the resistor 21. , A current flows through a circuit to the ground via the transistor 19. Note that the resistance values R1 and R2 of the resistors 20 and 21 are R1 <R2
There is a relationship.

【0011】トランジスタ18、19のオンオフは、磁
気感知素子16、17に印加される磁界の強さによって
制御される。印加磁界が大きくなると磁気感知素子1
6、17の出力電圧が高くなり、それが所定値を越える
と、それまでローレベルの電圧を出力していた波形成形
回路12、13がハイレベルを出力する。トランジスタ
18、19は、それぞれ波形成形回路12、13の出力
信号がハイレベルであればオンし、ローレベルであれば
オフする。
The turning on and off of the transistors 18 and 19 are controlled by the strength of the magnetic field applied to the magnetic sensing elements 16 and 17. When the applied magnetic field increases, the magnetic sensing element 1
When the output voltages of 6 and 17 become high and exceed a predetermined value, the waveform shaping circuits 12 and 13 which have output low-level voltages until now output high levels. The transistors 18 and 19 are turned on when the output signals of the waveform shaping circuits 12 and 13 are at a high level, and are turned off when the output signals are at a low level.

【0012】判別部3は、3つのコンパレータ31〜3
3を有する。各コンパレータ31〜33の一方の入力端
子は抵抗39の一端であるノード40に接続され、他方
の入力端子には互いに異なる基準電位V1〜V3を有す
る電源34〜36が接続されている。基準電位V1〜V
3はV1>V2>V3の関係を有し、各コンパレータ3
1〜33において、ノード40の電圧が各基準電位を越
えると出力信号はハイレベルとなり、それ以外のときは
ローレベルとなっている。磁気検出部1の出力端子22
の電位は、ノード40と同電位である。
The discriminating unit 3 includes three comparators 31 to 3
3 One input terminal of each of the comparators 31 to 33 is connected to a node 40 which is one end of a resistor 39, and power supplies 34 to 36 having different reference potentials V1 to V3 are connected to the other input terminals. Reference potentials V1 to V
3 have a relationship of V1>V2> V3, and each comparator 3
In 1 to 33, when the voltage of the node 40 exceeds each reference potential, the output signal is at a high level, and at other times, it is at a low level. Output terminal 22 of magnetic detector 1
Is the same potential as the node 40.

【0013】コンパレータ31〜33の出力端子は、判
別処理回路であるCPU(中央処理ユニット)38の入
力端子に接続されている。また、コンパレータ32の出
力端子は、CPU38の一つの入力端子に直接接続され
るだけでなく、遅延回路37を介してCPU38の他の
入力端子に接続されている。
Output terminals of the comparators 31 to 33 are connected to input terminals of a CPU (central processing unit) 38 which is a discrimination processing circuit. The output terminal of the comparator 32 is not only directly connected to one input terminal of the CPU 38 but also connected to another input terminal of the CPU 38 via a delay circuit 37.

【0014】CPU38は、コンパレータ31〜33の
出力信号および遅延回路37の出力信号に基づいて、後
述する第1割り込み処理および第2割り込み処理によ
り、ロータ5の回転方向を判別する。
The CPU 38 determines the rotation direction of the rotor 5 based on the output signals of the comparators 31 to 33 and the output signal of the delay circuit 37 by a first interrupt process and a second interrupt process described later.

【0015】図2は、磁気検出部1と回転方向を検出す
べき被検出体に同軸に取り付けられたロータ5との位置
関係を示す配置図である。ロータ5はその回転軸(図面
に対して垂直な方向)と並行な溝51と凸条52が交互
に側周面全体に亘って設けられた磁性体でなる円柱体で
ある。磁気検出部1はロータ5の側周面近傍に設けら
れ、磁気感知素子16および17がロータ5の回転方向
に並ぶように配置されている。また、磁気感知素子16
および17の背後には永久磁石4が配置されている。し
たがって、磁気感知素子16および17はこの永久磁石
4とロータ5との間に位置することになる。
FIG. 2 is a layout diagram showing a positional relationship between the magnetic detection unit 1 and a rotor 5 coaxially mounted on a detection target whose rotation direction is to be detected. The rotor 5 is a cylindrical body made of a magnetic material in which grooves 51 and ridges 52 that are parallel to its rotation axis (a direction perpendicular to the drawing) are alternately provided over the entire side peripheral surface. The magnetic detection unit 1 is provided near the side peripheral surface of the rotor 5, and the magnetic sensing elements 16 and 17 are arranged so as to be arranged in the rotation direction of the rotor 5. Also, the magnetic sensing element 16
The permanent magnet 4 is arranged behind the and 17. Therefore, the magnetic sensing elements 16 and 17 are located between the permanent magnet 4 and the rotor 5.

【0016】磁気感知素子16および17に対する印加
磁界は、永久磁石4と凸条52との間に位置したときに
は強くなり、永久磁石4と溝51との間に位置したとき
には弱くなる。したがって、図示省略した被検出体が回
転することによりロータ5が回転すると、磁気感知素子
16、17に対して周期的に変化する磁界が互いに異な
る位相で印加される。
The applied magnetic field to the magnetic sensing elements 16 and 17 becomes strong when it is located between the permanent magnet 4 and the ridge 52, and weak when it is located between the permanent magnet 4 and the groove 51. Therefore, when the detection object (not shown) rotates and the rotor 5 rotates, the periodically changing magnetic fields are applied to the magnetic sensing elements 16 and 17 with different phases.

【0017】磁気検出部1はこの印加磁界に応じた4レ
ベルの電気信号を出力し、判別部3では磁気検出部1か
らの信号に基づいてロータ5の回転方向、すなわち、被
検出体の回転方向を検出する。
The magnetic detecting section 1 outputs four-level electric signals corresponding to the applied magnetic field, and the discriminating section 3 detects the rotation direction of the rotor 5 based on the signal from the magnetic detecting section 1, that is, the rotation of the object to be detected. Detect direction.

【0018】つぎに、本実施形態の動作を図3〜図7を
さらに付加して説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0019】図3および図4は、それぞれロータ5の溝
51または凸条52に対する磁気検出部1の位置と、磁
気検出部1の出力信号すなわち出力端子22の電位との
関係を示す図であり、図3は正転(図2の矢印A方向)
の場合、図4は逆転(図2の矢印B方向)の場合を示
す。
FIGS. 3 and 4 show the relationship between the position of the magnetic detector 1 with respect to the groove 51 or the ridge 52 of the rotor 5 and the output signal of the magnetic detector 1, that is, the potential of the output terminal 22, respectively. , FIG. 3 shows forward rotation (the direction of arrow A in FIG. 2).
FIG. 4 shows the case of reverse rotation (the direction of arrow B in FIG. 2).

【0020】図3の(1)の状態では、磁気感知素子1
6および17が共に溝51と対向しており、磁気感知素
子16、17に印加される磁界は共に弱いため、その出
力電圧は低い。したがって、波形成形回路12、13の
出力はローレベルとなり、トランジスタ18、19は共
にオフ状態となる。このときの磁気検出部1の出力端子
22の電圧Voutは電源電圧Vbとなり、最も高い電
圧レベルであるレベル4となる。
In the state (1) of FIG. 3, the magnetic sensing element 1
Since both 6 and 17 face the groove 51 and the magnetic fields applied to the magnetic sensing elements 16 and 17 are both weak, the output voltage is low. Therefore, the outputs of the waveform shaping circuits 12 and 13 become low level, and the transistors 18 and 19 are both turned off. At this time, the voltage Vout of the output terminal 22 of the magnetic detection unit 1 becomes the power supply voltage Vb and becomes the highest voltage level, Level 4.

【0021】ロータ5がA方向に回転して図3の(2)
の状態に移ると、磁気感知素子17は溝51と対向した
まま磁気感知素子16が凸条52と対向する。この状態
では、磁気感知素子16に印加される磁界のみが強くな
り、波形成形回路12の出力がハイレベルとなるため、
トランジスタ18がオンする。トランジスタ19はまだ
オフ状態を維持しているため、電源30から抵抗39、
配線2、抵抗20、トランジスタ18を経て接地される
電流通路が形成される。このときの出力端子22の電圧
Voutは、次の式 Vout=Vb×(R1/(R3+R1)) …(1) で与えられ、4段階の出力電圧レベルのうちの下から2
番目のレベル2となる。
When the rotor 5 rotates in the direction A, (2) in FIG.
Then, the magnetic sensing element 16 faces the ridge 52 while the magnetic sensing element 17 faces the groove 51. In this state, only the magnetic field applied to the magnetic sensing element 16 becomes strong, and the output of the waveform shaping circuit 12 becomes high level.
The transistor 18 turns on. Since the transistor 19 is still in the off state, the resistor 39,
A current path that is grounded via the wiring 2, the resistor 20, and the transistor 18 is formed. At this time, the voltage Vout of the output terminal 22 is given by the following equation: Vout = Vb × (R1 / (R3 + R1)) (1)
This is the second level.

【0022】ロータ5がさらにA方向に回転して図3の
(3)の状態に移ると、磁気感知素子16、17が共に
凸条52と対向する。この状態では、波形成形回路1
2、13の出力信号が共にハイレベルとなるため、トラ
ンジスタ18、19がいずれもオン状態となる。したが
って、電源30から抵抗39、配線2、抵抗20、トラ
ンジスタ18を経て接地される電流通路と、電源30か
ら抵抗39、抵抗21、トランジスタ19を経て接地さ
れる電流通路とが形成される。このときの出力端子22
の電圧Voutは、次の式 Vout=Vb×(Rc/(R3+Rc)) …(2) ただしRc=R1・R2/(R1+R2) で与えられ、4段階の出力電圧レベルのうちの最も下の
レベル1となる。
When the rotor 5 further rotates in the direction A and shifts to the state shown in FIG. 3C, the magnetic sensing elements 16 and 17 both face the ridge 52. In this state, the waveform shaping circuit 1
Since both output signals of 2 and 13 are at high level, both transistors 18 and 19 are turned on. Therefore, a current path grounded from the power supply 30 via the resistor 39, the wiring 2, the resistor 20, and the transistor 18 and a current path grounded from the power supply 30 via the resistor 39, the resistor 21, and the transistor 19 are formed. Output terminal 22 at this time
Is given by the following equation: Vout = Vb × (Rc / (R3 + Rc)) (2) where Rc = R1 · R2 / (R1 + R2), and the lowest level among the four output voltage levels It becomes 1.

【0023】さらに、ロータ5が同方向に回転して図3
の(4)の状態に移ると、磁気感知素子16が溝51に
対向し、磁気感知素子17が凸条52に対向する。この
状態ではトランジスタ18がオフ状態、トランジスタ1
9がオン状態となるため、電源30から抵抗39、抵抗
21、トランジスタ19を経て接地される電流通路が形
成され、出力端子22の電圧Voutは、次の式 Vout=Vb×(R2/(R3+R2)) …(3) で与えられ、4段階の出力電圧レベルのうちの下から3
番目のレベル3となる。
Further, when the rotor 5 rotates in the same direction as shown in FIG.
In the state (4), the magnetic sensing element 16 faces the groove 51, and the magnetic sensing element 17 faces the ridge 52. In this state, the transistor 18 is off and the transistor 1
9 is turned on, a current path is formed which is grounded from the power supply 30 via the resistor 39, the resistor 21, and the transistor 19, and the voltage Vout of the output terminal 22 is expressed by the following equation: Vout = Vb × (R2 / (R3 + R2 ))... Given by (3), the lower three of the four output voltage levels
The third level.

【0024】ロータ5がさらに回転すると再び状態
(1)となり、以後、同様の動作が繰り返される。した
がって、ロータ5が正転しているときの磁気検出部1の
出力電圧は、レベル4−レベル2−レベル1−レベル3
という変化が繰り返される。
When the rotor 5 further rotates, the state again becomes the state (1), and thereafter, the same operation is repeated. Therefore, the output voltage of the magnetic detection unit 1 when the rotor 5 is rotating forward is level 4-level 2-level 1-level 3
Is repeated.

【0025】つぎに、図4を用いてロータ5が逆転した
ときの動作を説明する。
Next, the operation when the rotor 5 rotates in the reverse direction will be described with reference to FIG.

【0026】図4の状態(1)は図3の状態(1)と同
じであり、磁気感知素子16、17が共に溝51に対向
している。このときの出力端子2の出力電圧Voutは
既に述べたとおり、レベル4となる。ロータ5が図2で
示すB方向に回転すると、図4の状態(2)となる。こ
の状態は図3の(4)と同じであり、出力電圧Vout
はレベル3となる。ロータ5がさらに回転して図4の状
態(3)に移行すると、図3の状態(3)と同じにな
り、出力電圧Voutはレベル1となる。ロータ5がさ
らに回転して図4の状態(4)に移行すると、図3の状
態(2)と同じになり、出力電圧Voutはレベル3と
なる。
The state (1) in FIG. 4 is the same as the state (1) in FIG. 3, and both the magnetic sensing elements 16 and 17 face the groove 51. At this time, the output voltage Vout of the output terminal 2 becomes level 4 as described above. When the rotor 5 rotates in the direction B shown in FIG. 2, a state (2) shown in FIG. 4 is obtained. This state is the same as (4) in FIG. 3, and the output voltage Vout
Becomes level 3. When the rotor 5 further rotates and shifts to the state (3) in FIG. 4, the state becomes the same as the state (3) in FIG. 3, and the output voltage Vout becomes the level 1. When the rotor 5 further rotates and shifts to the state (4) of FIG. 4, the state becomes the same as the state (2) of FIG. 3, and the output voltage Vout becomes the level 3.

【0027】このように、ロータ5が逆転しているとき
の磁気検出部1の出力電圧は、レベル4−レベル3−レ
ベル1−レベル2という変化が繰り返される。
As described above, when the rotor 5 is rotating in the reverse direction, the output voltage of the magnetic detector 1 repeats a change of level 4-level 3-level 1-level 2.

【0028】このようにして磁気検出部1で生成された
4段階の出力電圧信号は、判別部3のコンパレータ31
〜33に入力され、3つの電圧V1、V2、V3と比較
される。電圧V1は磁気検出部1の出力信号のレベル3
とレベル4の間の値に設定され、電圧V2はレベル3と
レベル2との間の値に設定され、電圧V3はレベル2と
レベル1との間の値に設定されている。
The four-stage output voltage signal generated by the magnetic detection unit 1 in this way is
33 and compared with three voltages V1, V2, V3. The voltage V1 is the level 3 of the output signal of the magnetic detection unit 1.
Is set to a value between level 3 and level 4, voltage V2 is set to a value between level 3 and level 2, and voltage V3 is set to a value between level 2 and level 1.

【0029】図5は、コンパレータ31〜33の出力信
号を磁気検出部1の出力信号と対応付けして示したタイ
ミングチャートである。同図において、(A)は磁気検
出部1の出力信号、(B)はコンパレータ31の出力信
号、(C)はコンパレータ32の出力信号、(D)はコ
ンパレータ33の出力信号、(E)は遅延回路37の出
力信号であり、それぞれ、左側はロータ5が正転したと
きの波形、右側は逆転したときの波形である。
FIG. 5 is a timing chart showing the output signals of the comparators 31 to 33 in association with the output signals of the magnetic detector 1. In the figure, (A) is the output signal of the magnetic detection unit 1, (B) is the output signal of the comparator 31, (C) is the output signal of the comparator 32, (D) is the output signal of the comparator 33, and (E) is The output signal of the delay circuit 37 is shown on the left side when the rotor 5 rotates forward, and on the right side when the rotor 5 rotates reversely.

【0030】CPU38は、図5(B)〜(D)に示す
信号を入力し、図6および図7に示すフローチャートに
基づいてロータ5の回転方向を判別する。
The CPU 38 receives the signals shown in FIGS. 5B to 5D and determines the rotation direction of the rotor 5 based on the flowcharts shown in FIGS.

【0031】図6はCPU38における第1割り込み処
理を示すフローチャートであり、コンパレータ31の出
力信号とコンパレータ32および遅延回路37の出力信
号とによってロータ5の回転方向を判断するものであ
る。また、図7はCPU38における第2割り込み処理
を示すフローチャートであり、コンパレータ33の出力
信号とコンパレータ32および遅延回路37の出力信号
とによってロータ5の回転方向を判断するものである。
FIG. 6 is a flowchart showing a first interrupt process in the CPU 38, in which the rotation direction of the rotor 5 is determined based on the output signal of the comparator 31 and the output signals of the comparator 32 and the delay circuit 37. FIG. 7 is a flowchart showing a second interrupt process in the CPU 38, in which the rotation direction of the rotor 5 is determined based on the output signal of the comparator 33 and the output signals of the comparator 32 and the delay circuit 37.

【0032】図6の第1割り込み処理では、まず、コン
パレータ31の出力信号(図5(B))が立ち下がりエ
ッジのタイミングか否かを判断する(ステップ61)。
時刻t3、t7、t11、t15のように立ち下がりエ
ッジのタイミングであれば、その直後のコンパレータ3
2の出力信号(図5(C))がローレベルであるか否か
を判断する(ステップ62)。時刻t3、t7の直後の
ようにローレベルであるときは正転を意味し(ステップ
64)、時刻t11、t15の直後のようにハイレベル
であれば逆転を意味する(ステップ65)。
In the first interrupt processing of FIG. 6, first, it is determined whether or not the output signal (FIG. 5B) of the comparator 31 is at the timing of the falling edge (step 61).
If it is the falling edge timing as at times t3, t7, t11 and t15, the comparator 3
It is determined whether or not the output signal No. 2 (FIG. 5C) is at a low level (step 62). A low level immediately after times t3 and t7 means forward rotation (step 64), and a high level immediately after times t11 and t15 means reverse rotation (step 65).

【0033】ステップ61において、コンパレータ31
の出力信号のエッジが時刻t2、t6、t10、t14
のように立ち上がりエッジであるときは、ステップ63
に移行して、その直後の遅延回路37の出力(図5
(E))がハイレベルか否かを判断する。時刻t2、t
6の直後のようにハイレベルであれば正転を意味し(ス
テップ66)、ローレベルであれば逆転を意味する(ス
テップ65)。
In step 61, the comparator 31
Of the output signal at times t2, t6, t10, t14
If it is a rising edge as in
And the output of the delay circuit 37 immediately thereafter (see FIG. 5).
(E)) is determined to be at a high level. Time t2, t
If the level is high, as in the case immediately after 6, the rotation is normal (step 66), and if the level is low, the rotation is reverse (step 65).

【0034】以上の割り込み処理により、コンパレータ
31の出力信号エッジのタイミングでロータ5の回転方
向が判る。
By the above interrupt processing, the rotation direction of the rotor 5 can be determined at the timing of the output signal edge of the comparator 31.

【0035】図7の第2割り込み処理では、コンパレー
タ33の出力信号(図5(D))が立ち上がりエッジの
タイミングか否かを判断する(ステップ71)。時刻t
1、t5、t9、t13のように立ち上がりエッジのタ
イミングであれば、その直後のコンパレータ32の出力
信号(図5(C))がハイレベルであるか否かを判断す
る(ステップ72)。時刻t1、t5の直後のようにハ
イレベルであるときは正転を意味し(ステップ74)、
時刻t9、t13の直後のようにローレベルであれば逆
転を意味する(ステップ75)。
In the second interrupt process of FIG. 7, it is determined whether or not the output signal of the comparator 33 (FIG. 5D) is at the rising edge timing (step 71). Time t
If the timing is the rising edge as in 1, t5, t9, and t13, it is determined whether or not the output signal (FIG. 5C) of the comparator 32 immediately thereafter is at the high level (step 72). When it is at the high level immediately after the times t1 and t5, it means normal rotation (step 74).
If the level is low as immediately after the times t9 and t13, it means reverse rotation (step 75).

【0036】ステップ71において、コンパレータ33
の出力信号のエッジが時刻t4、t8、t12、t16
のように立ち下がりエッジであるときは、ステップ73
に移行して、その直後の遅延回路37の出力(図5
(E))がハイレベルか否かを判断する。時刻t4、t
8の直後のようにローレベルであれば正転を意味し(ス
テップ76)、ハイレベルであれば逆転を意味する(ス
テップ75)。
In step 71, the comparator 33
Of the output signal at times t4, t8, t12, and t16
If it is a falling edge as in
And the output of the delay circuit 37 immediately thereafter (see FIG. 5).
(E)) is determined to be at a high level. Time t4, t
If the level is low as in the case immediately after 8, the rotation is normal (step 76), and if the level is high, the rotation is reverse (step 75).

【0037】この割り込み処理により、コンパレータ3
3の出力信号エッジのタイミングでロータ5の回転方向
が判る。
By this interrupt processing, the comparator 3
The rotation direction of the rotor 5 can be determined at the timing of the output signal edge of No. 3.

【0038】以上のように、磁気検出部1の出力信号の
すべての変化点において、ロータ5の回転方向を判別す
ることができる。
As described above, the rotation direction of the rotor 5 can be determined at all the changing points of the output signal of the magnetic detection unit 1.

【0039】なお、本実施形態の磁気検出部1は、背後
に永久磁石4を備えた磁気感知素子16、17を、被検
出体と同軸で回転する磁性ロータ5の近傍に配置するこ
とにより、被検出体の回転に応じて磁気感知素子16、
17に対する印加磁界を周期的に変化させているが、磁
性ロータ5に代えて極性が周方向に交互に変化する磁石
ロータを用いるとともに、背後の永久磁石4を取り除い
た構成としても、被検出体の回転に応じて周期的に変化
する磁界を磁気感知素子16、17に与えることができ
る。
The magnetic detecting section 1 of the present embodiment has a structure in which the magnetic sensing elements 16 and 17 provided with the permanent magnets 4 are arranged in the vicinity of the magnetic rotor 5 rotating coaxially with the object to be detected. The magnetic sensing element 16 according to the rotation of the detection object,
Although the applied magnetic field to the magnetic field 17 is periodically changed, a magnet rotor whose polarity alternates in the circumferential direction is used instead of the magnetic rotor 5 and the permanent magnet 4 behind the magnet is removed. Can be applied to the magnetic sensing elements 16 and 17 periodically changing in accordance with the rotation of the magnetic field.

【0040】なお、以上は回転方向判別について述べた
が、本実施形態では高精度な回転速度検出も行うことが
できる。すなわち、図3および図4の出力波形におい
て、パルスの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジ
の数をカウントすると、1つの突起の通過に対して4つ
のエッジを得ることができ、したがって2つのエッジに
対して2倍のエッジを得ることができる。そのため、倍
の精度の回転速度検出を行うことができる。
Although the above description has been made on the determination of the rotation direction, the present embodiment can also detect the rotation speed with high accuracy. That is, in the output waveforms of FIGS. 3 and 4, when the number of rising edges and falling edges of the pulse is counted, four edges can be obtained for the passage of one protrusion, and thus two edges can be obtained. Double edges can be obtained. Therefore, double-precision rotation speed detection can be performed.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転方向
検出装置によれば、磁気検出部からの一つの出力信号に
基づいて、判別部で回転体の回転方向を検出することが
できるので、磁気検出部と判別部との結線が単純とな
り、使い勝手がよい。
As described above, according to the rotation direction detection device of the present invention, the rotation direction of the rotating body can be detected by the discrimination unit based on one output signal from the magnetic detection unit. In addition, the connection between the magnetic detection unit and the discrimination unit is simplified, and the usability is good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である回転方向検出装置の
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rotation direction detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】磁気検出部1とロータ5との位置関係を示す配
置図。
FIG. 2 is a layout diagram showing a positional relationship between a magnetic detection unit 1 and a rotor 5.

【図3】ロータ正転時の溝51または凸条52に対する
磁気検出部1の位置と磁気検出部1の出力信号との関係
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a position of a magnetic detection unit 1 with respect to a groove 51 or a ridge 52 during normal rotation of a rotor and an output signal of the magnetic detection unit 1;

【図4】ロータ逆転時の溝51または凸条52に対する
磁気検出部1の位置と磁気検出部1の出力信号との関係
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a position of the magnetic detection unit 1 with respect to a groove 51 or a ridge 52 during reverse rotation of the rotor and an output signal of the magnetic detection unit 1;

【図5】コンパレータ31〜33の出力信号を磁気検出
部1の出力信号と対応付けして示したタイミングチャー
ト。
FIG. 5 is a timing chart showing output signals of comparators 31 to 33 in association with output signals of the magnetic detection unit 1;

【図6】CPU38における第1割り込み処理を示すフ
ローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a first interrupt process in a CPU 38;

【図7】CPU38における第2割り込み処理を示すフ
ローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a second interrupt process in the CPU 38;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁気検出部、2…信号線、3…判別部、4…永久磁
石、5…ロータ、16、17…磁気感知素子、18、1
9…トランジスタ、20、21、39…抵抗、31、3
2、33…コンパレータ、37…遅延回路、38…CP
U。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic detection part, 2 ... Signal line, 3 ... Judgment part, 4 ... Permanent magnet, 5 ... Rotor, 16, 17 ... Magnetic sensing element, 18, 1
9 ... transistor, 20, 21, 39 ... resistor, 31, 3
2, 33: comparator, 37: delay circuit, 38: CP
U.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−227118(JP,A) 実開 昭59−8161(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01P 1/00 - 3/80 G01P 13/00 - 13/04 G01B 11/00 - 11/30 G01B 7/00 - 7/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-60-227118 (JP, A) JP-A-59-8161 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01P 1/00-3/80 G01P 13/00-13/04 G01B 11/00-11/30 G01B 7/00-7/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転体の回転に伴う周期的な印加磁界の
変化の1周期を4区分し各区分に応じたレベルの電気信
号を出力する磁気検出部と、 前記磁気検出部の出力信号レベルの変化に基づいて前記
回転体の回転方向を判別する判別部とを備え 前記磁気検出部は、前記回転体の回転に伴う周期的な印
加磁界の変化を互いに位相をずらして検知しそれぞれを
電気信号に変換する2つの磁気感知素子と、この2つの
磁気感知素子が出力する電気信号に基づいてそれぞれオ
ンオフ切り替えが行われる2つのスイッチ手段と、この
2つのスイッチ手段のオンオフ状態に応じて互いに異な
る4つの信号レベルのいずれかのレベルの信号を出力す
る出力手段とを備えていることを特徴とする 回転方向検
出装置。
1. A magnetic detector for dividing one cycle of a change in a periodically applied magnetic field accompanying rotation of a rotating body into four sections and outputting an electric signal of a level corresponding to each section, and an output signal level of the magnetic detector. and a discrimination unit for discriminating a rotational direction of the rotating body based on the change, the magnetic detection unit periodically indicia associated with the rotation of the rotating body
Detect changes in applied magnetic field with their phases shifted from each other, and
Two magnetic sensing elements that convert to electric signals,
Based on the electrical signals output by the magnetic sensing elements,
Two switch means for performing on / off switching, and
Different from each other depending on the on / off state of the two switch means.
Output a signal of any one of the four signal levels
And a rotation direction detecting device.
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