JP3994912B2

JP3994912B2 - センサ回路

Info

Publication number: JP3994912B2
Application number: JP2003131150A
Authority: JP
Inventors: 敏和板倉; 牧野　　泰明
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP2004336510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサから出力される信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路に関し、特に、半導体式磁気センサからの信号の二値化処理に好適に用い得るセンサ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石の磁力を検出する磁気抵抗センサ（ＭＲＥ）が、例えば、自動車用エンジンの回転位置を検出する回転位置検出装置に用いられている。係る回転位置検出装置では、エンジンと共に回転する回転体の周囲に異なる磁極の磁石が取り付けられ、該磁石の磁極を磁気抵抗センサにより検出し、磁気抵抗センサの信号電圧を閾値と比較して二値化することで、磁極、即ち、エンジンの回転位置を求めている。
【０００３】
ここで、磁気に応じて抵抗値の変化する磁気抵抗センサは、一般的に一対の磁気抵抗センサを接地した状態で直列に接続し一定電位を印加して、両磁気抵抗センサの中点の信号電位を出力として用いている。この信号電位は、直流電位にリップル成分が含まれており、このリップル成分を設定した閾値と比較することで上述したように二値信号を得ている。ここで、リップル分が含まれる出力電位は、上述した磁石と磁気抵抗センサとの相対位置により異なってくる。具体的には、磁気抵抗センサの取り付け位置によってバラツキが出て、回転位置検出装置毎に出力電位値が異なる。このため、上述した二値化のための閾値のレベルは、回転位置検出装置毎に違った値になり、製造の段階で単体調整を行うか、回転位置検出装置にて自動設定を行う必要がある。この閾値を自動設定する方法として、例えば、特許文献１では、出力信号をサンプルホールド回路でピークホールド、ボトムホールドし、ピークホールド値、ボトムホールド値を基に閾値を設定していた。なお、特許文献２中には、流体の流れの方向に応じて、流量ゼロ時のオフセット値を記憶し、記憶したオフセット値に従って検出出力のゼロ補正を行う流量計が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平6-300584号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平11-190647号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１の方法では、ピークホールド、ボトムホールドを行うサンプルホールド回路にコンデンサ（キャパシタ）を用いており、高温で使用するとコンデンサで電荷リークが発生するので、使用温度に制限を受けていた。このため、高温（１５０℃以上）下で使用される磁気抵抗センサ（ＭＲＥ）には、適応が困難であった。
【０００７】
更に、サンプルホールド回路は、大容量のコンデンサ（キャパシタ）を使用するアナログ回路なので、回路を小型化することが困難であった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ピークホールド及びボトムホールドを行うことなくリップル成分を二値化し得るセンサ回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、および発明の作用・効果】
請求項１のセンサ回路で、閾値設定手段が、センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の状態（例えば、エンジン始動前のセンサ信号電圧が一定の状態）の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する。第１比較手段が、信号電圧と所定電圧低い閾値とを比較し二値化信号を出力し、第２比較手段が、信号電圧と所定電圧高い閾値とを比較し二値化信号を出力する。そして、選択手段が、閾値設定以降に、先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなる際に第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が所定電圧高い閾値よりも高くなる際に第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する。このため、リップル成分をピークホールドすることなく、所定状態の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを設定し、この何れか適正な方を用いることで、リップル成分を二値化することができる。
【００１０】
好適には、上記選択手段は、第１比較手段の二値化信号と第２比較手段の二値化信号とを監視し、先に反転する二値化信号の出力側を選択する。これにより、閾値設定以降に、先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなる際に第１比較手段の出力を、先に信号電圧が所定電圧高い閾値よりも高くなる際に第２比較手段の出力を選択することができる。
【００１１】
請求項３のセンサ回路では、閾値設定手段が、センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の状態（例えば、エンジン始動前のセンサ信号電圧が一定の状態）の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する。比較手段が、信号電圧と所定電圧低い閾値又は所定電圧高い閾値とを比較し二値化信号を出力する。ここで、比較手段により、信号電圧と所定電圧低い閾値、及び、信号電圧と所定電圧高い閾値とを時分割で交互に比較することで、閾値設定以降に先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなるか所定電圧高い閾値よりも高くなるかを判断する。そして、選択手段が、低くなる際に比較手段にて所定電圧低い閾値と比較した出力をセンサ回路の出力として選択し、高くなる際に比較手段にて所定電圧高い閾値と比較した出力をセンサ回路の出力として選択する。このため、リップル成分をピークホールドすることなく、所定状態の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを設定し、この何れか適正な方を用いることで、リップル成分を二値化することができる。特に、時分割で信号電圧と所定電圧低い閾値、及び、信号電圧と所定電圧高い閾値とを交互に比較するため、１の比較手段でセンサ回路を構成することができる。
【００１２】
請求項４のセンサ回路では、閾値設定手段が、センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の状態（例えば、エンジン始動前のセンサ信号電圧が一定の状態）の信号電圧から所定電圧低い閾値と、所定電位よりも更に低い閾値と、所定電圧高い閾値とを予め設定する。第１比較手段が、信号電圧と所定電圧低い閾値とを比較し二値化信号を出力し、第２比較手段が、信号電圧と所定電圧高い閾値とを比較し二値化信号を出力する。検出手段が信号電圧が所定電圧よりも更に低い閾値よりも高いか否かを検出する。そして、選択手段が、閾値設定以降に、先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなる際に第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が所定電圧高い閾値よりも高くなる際に第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する。このため、リップル成分をピークホールドすることなく、所定状態の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを設定し、この何れか適正な方を用いることで、リップル成分を二値化することができる。ここで、検出手段により信号電圧が所定電圧よりも更に低い閾値よりも高いことが検出された状態で、第１比較手段により信号電圧が所定電圧低い閾値よりも高い状態の二値化信号が出力されない場合に、閾値再設定手段が所定電圧低い閾値を更に低い値に設定する。このため、信号電圧のドリフト、オフセットが起きて信号電圧が所定電圧低い閾値を越えなくなっても、閾値を再設定することで、適正にリップル成分を二値化することができる。
【００１３】
請求項５のセンサ回路では、閾値設定手段が、センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の状態（例えば、エンジン始動前のセンサ信号電圧が一定の状態）の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する。第１比較手段が、信号電圧と所定電圧低い閾値とを比較し二値化信号を出力し、第２比較手段が、信号電圧と所定電圧高い閾値とを比較し二値化信号を出力する。そして、選択手段が、閾値設定以降に先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなる際に第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が所定電圧高い閾値よりも高くなる際に第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する。このため、リップル成分をピークホールドすることなく、所定状態の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを設定し、この何れか適正な方を用いることで、リップル成分を二値化することができる。ここで、第１比較手段が選択された際、第２比較手段により信号電圧が所定電圧高い閾値より高い状態の二値化信号が出力される場合に、閾値再設定手段が所定電圧低い閾値を更に高い値に設定する。このため、信号電圧のドリフト、オフセットが起きて信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くならなくなっても、閾値を再設定することで、適正にリップル成分を二値化することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
[第１実施形態]
以下、本発明のセンサ回路の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係るセンサ回路１０の構成を示すブロック図であり、図２は、センサ回路での処理を示すフローチャートである。このセンサ回路１０は、自動車用のエンジンの回転位置を検出する回転位置装置で用いられる。
エンジンの回転に伴い１／２の速度で回転するシャフト５４には、円盤状の回転体５０が固定されている。回転体５０は、非磁性材料（例えば、オーステナイト系ステンレス）からなる磁石保持部５６と、該磁石保持部５６の周囲に固定された環状のフェライト磁石５２から構成されている。フェライト磁石５２の外周面には、異なる磁極（Ｎ極及びＳ極）が交互に、かつ、等間隔に着磁された着磁面５２ｎ、５２ｓが設けられている。
【００１５】
センサ回路１０は、回転体５０の着磁面５２ｎ、５２ｓに対向配置された一対のＭＲ素子（磁気抵抗センサ）１２Ａ、１２Ｂを有している。ＭＲ素子１２Ａ、１２Ｂは、直列に電源とアースとの間に接続されている。ＭＲ素子１２Ａ、１２Ｂの中点１１には、増幅器１４が接続されている。ＭＲ素子１２Ａ、１２Ｂは、回転体５０の回転に伴う円周方向の磁気強度に応じて抵抗値を変化させる。その結果、ＭＲ素子１２Ａ、１２Ｂの中点１１の電位（信号電位）が変化し、後述するようにセンサ回路１０から二値化信号が出力される。
【００１６】
図２に示すように、センサ回路１０では、イグニションがオンされると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、エンジンの回転前に閾値を設定する（Ｓ１４）。この際の回路動作について、図１を参照して説明する。
【００１７】
増幅器１４からの出力は、初期値設定部２０、第１比較手段を構成する第１コンパレータ３６、第２比較手段を構成する第２コンパレータ３８に印加される。初期値設定部２０は、コンパレータ２２と、クロック２４と、Ｄ−Ａコンバータ２６と、カウンタ２８とからなり、回転体５０の停止時（エンジンの始動前）の定状態の増幅器１４からの出力電位と等しい電位を初期値として設定する。即ち、クロック２４からのクロック信号がカウンタ２８に印加され、カウンタ２８の出力がＤ−Ａコンバータ２６に加えられ、Ｄ−Ａコンバータ２６の電位が徐々に高くなる。Ｄ−Ａコンバータ２６からの電位は、コンパレータ２２に加えられる。コンパレータ２２は、Ｄ−Ａコンバータ２６側の電位と上記増幅器１４の電位とを比較し、Ｄ−Ａコンバータ２６側の電位の方が高くなると、クロック２４側に停止信号を出力する。これにより、Ｄ−Ａコンバータ２６の出力電位が、増幅器１４の電位と等しくなる。
【００１８】
初期値設定部２０に設定された初期値電位、即ち、Ｄ−Ａコンバータ２６からの電位は、閾値設定手段を構成する第１閾値設定部３２及び第２閾値設定部３４に印加される。第１閾値設定部３２では、エンジン始動前の初期値電位よりも５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）を設定し、第１コンパレータ３６側に印加する。同様に、第２閾値設定部３４では、初期値電位よりも５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）を設定し、第２コンパレータ３８側に印加する。なお、第１コンパレータ３６及び第２コンパレータ３８は、ヒステリシスを付けることで、後述する第１コンパレータ３６及び第２コンパレータ３８での出力の切り替わりを安定させ、チャタリングを防いでいる。
【００１９】
図２に示すように、エンジンの始動後に（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、回転体５０の回転による着磁面５２ｎ、５２ｓの磁極の切り替わりに応じ増幅器１４からの出力電位にリップル分が含まれるようになると、第１コンパレータ３６及び第２コンパレータ３８の出力反転を検出し、先に反転を発生したコンパレータを選択する（Ｓ１８）。この処理は、図１中のロジック４０で行われる。そして、選択した側のコンパレータからの出力をセンサ回路１０の出力とし（Ｓ２０）、これをイグニッションのオフまで続ける（Ｓ２２：Ｙｅｓ）。
【００２０】
この際の回路動作について、再び図１を参照して説明する。第１コンパレータ３６は、第１閾値設定部３２から印加されたエンジン始動前の初期値電位よりも５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）と増幅器１４からの出力電位とを比較し、増幅器１４からの出力電位が高くなると、ハイレベルを出力する。同様に、第２コンパレータ３８は、第２閾値設定部３４から印加された初期値電位よりも５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）と増幅器１４からの出力電位とを比較し、増幅器１４からの出力電位が高くなると、ハイレベルを出力する。ロジック４０は、第１コンパレータ３６及び第２コンパレータ３８の出力の反転を監視しており、反転が先に発生した方のコンパレータに接続された第１スイッチ４２、第２スイッチ４４を選択する。即ち、第１コンパレータ３６の出力の反転が先に起きた場合には、第１スイッチ４２を、第２コンパレータ３８の出力の反転が先に起きた場合には、第２スイッチ４４を選択する。
【００２１】
この第１コンパレータ３６、第２コンパレータ３８の選択について、図３のタイミングチャートを参照して説明する。
図３（Ａ）は、エンジン始動前の初期値電位から、エンジン始動後にセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下がる場合を示している。時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、上述したように第１コンパレータ３６側に５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が、第２コンパレータ３８側に５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）が設定される。時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下降し、時刻ｔ３に、５０ｍＶ低い閾値電位が設定されている第１コンパレータ３６側の出力が反転する。これにより、第１スイッチ４２側がロジック４０により選択され、以降、第１コンパレータ３６側の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。
【００２２】
図３（Ｂ）は、エンジン始動前の初期値電位から、エンジン始動後にセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が上がる場合を示している。時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、上述したように第１コンパレータ３６側に５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が、第２コンパレータ３８側に５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）が設定される。時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、時刻ｔ２に、５０ｍＶ高い閾値電位が設定されている第２コンパレータ３８側の出力が反転する。これにより、第２スイッチ４４側がロジック４０により選択され、以降、第２コンパレータ３８側の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。
【００２３】
この第１実施形態のセンサ回路１０では、ロジック４０が、閾値設定以降に先に信号電圧が所定電圧低い閾値よりも低くなる際に第１コンパレータ３６の出力を、先に信号電圧が所定電圧高い閾値よりも高くなる際に第２コンパレータ３６の出力をセンサ回路１０の出力として選択することができる。このため、リップル成分をピークホールドすることなく、所定状態の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを設定し、この何れか適正な方を用いることで、リップル成分を二値化することができる。
【００２４】
第１実施形態では、コンデンサを備えるサンプルホールド回路を用いないため、高温（１５０℃以上）下で使用される磁気抵抗センサ（ＭＲＥ）に使用できる。また、大容量のコンデンサ（キャパシタ）を使用しないデジタル回路であるため、ウエハプロセスの微細化にも対応し小型化することが可能である。
【００２５】
[第２実施形態]
以下、本発明のセンサ回路の第２実施形態について図を参照して説明する。
図４は、第２実施形態に係るセンサ回路１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して上述した第１実施形態では、第１コンパレータ３６と第２コンパレータ３８とが置かれた。これに対して、第２実施形態では、時分割方式で閾値の設定を行うことで、１つのコンパレータ３６により回路を構成している。第１スイッチ４２は第１閾値設定部３２の前に置かれ、第２スイッチ４４は第２閾値設定部３４の前に置かれている。第１スイッチ４２、第２スイッチ４４を交互に接続することで、コンパレータ３６に第１閾値設定部３２からの５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）と第２閾値設定部３４からの５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）とが時分割で交互に設定される。他の構成については、図１を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。なお、第２実施形態では、比較手段がコンパレータ３６に選択手段がロジック４０に相当し得る。
【００２６】
第１閾値設定部３２、第２閾値設定部３４の選択について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。
図５（Ａ）は、エンジン始動前の初期値電位から、エンジン始動後にセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下がる場合を示している。時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、上述したようにコンパレータ３６に第１閾値設定部３２からの５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）と第２閾値設定部３４からの５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）とが時分割で交互に設定される。時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下降し、時刻ｔ３に、５０ｍＶ低い閾値電位が設定された状態でコンパレータ３６の出力が反転する。これにより、第１スイッチ４２側がロジック４０により選択され、以降、第１閾値設定部３２からの５０ｍＶ低い閾値電位が設定された状態で、コンパレータ３６側の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。
【００２７】
図５（Ｂ）は、エンジン始動前の初期値電位から、エンジン始動後にセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が上がる場合を示している。時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、コンパレータ３６に５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）と５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）とが時分割で交互に設定される。時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、一旦上昇したセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下降し、時刻ｔ２に、５０ｍＶ高い閾値電位が設定されている状態でコンパレータ３６の出力が反転する。これにより、第２スイッチ４４側がロジック４０により選択され、以降、第２閾値設定部３４からの５０ｍＶ高い閾値電位が設定された状態で、コンパレータ３６の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。この第２実施形態では、コンパレータ３８の数を減らすことが出来る利点がある。
【００２８】
[第３実施形態]
以下、本発明のセンサ回路の第３実施形態について図を参照して説明する。
図６は、第３実施形態に係るセンサ回路１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して上述した第１実施形態では、第１コンパレータ３６と第２コンパレータ３８との２つのコンパレータが置かれた。これに対して、第３実施形態では、上述した初期値電位よりも７５ｍＶ低い閾値電位（所定電圧更に低い閾値）を設定する第３閾値設定部３５と、該７５ｍＶ低い閾値電位と増幅器１４からの出力電位とを比較し、増幅器１４からの出力電位が高くなると、ハイレベルを出力する検出手段を構成得る第３コンパレータ３９と、該第３コンパレータ３９の出力が反転した状態で、第１コンパレータ３６の出力が反転するか否かを判断し、出力が反転しない際には、閾値のレベルを更に下げる閾値再設定手段を構成し得るアラームフラグ４６とを有する。即ち、第３実施形態では、初期値電位よりも５０ｍＶ低い閾値電位を用いてセンサ信号を二値化を行っている状態で、信号レベルのドリフト、オフセット変動によりセンサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、初期値電位よりも５０ｍＶ低い閾値電位を越えなくなった際に、閾値を下げる調整を行う。
【００２９】
第３実施形態のセンサ回路による閾値を下げる調整について、図７のタイミングチャートを参照して説明する。
時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、上述したように第１コンパレータ３６側に５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が、第２コンパレータ３８側に５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）が設定される。ここで、時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下降し、時刻ｔ３に、５０ｍＶ低い閾値電位が設定されている第１コンパレータ３６側の出力が反転する。これにより、第１スイッチ４２側がロジック４０により選択され、以降、第１コンパレータ３６側の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。
【００３０】
その後、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下側にドリフトし、５０ｍＶ低い閾値電位を越えなくなった際に、以下のように動作する。
時刻ｔ４にて、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、上述した初期値電位よりも７５ｍＶ低い閾値電位（所定電圧更に低い閾値）を越えると、第３コンパレータ３９の出力が立ち上がり、時刻ｔ５にて、７５ｍＶ低い閾値電位（所定電圧更に低い閾値）を下回ると、第３コンパレータ３９の出力が立ち下がる。この時刻ｔ４〜ｔ５の間に、第１コンパレータ３６での出力の反転がないと、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）を越えないようになったと判断する。この際には、図６に示すアラームフラグ４６からの信号がカウンタ２８に印加され、カウンタ２８からの信号がＤ−Ａコンバータ２６の電位を下げさせる。これにより、第１閾値設定部３２での５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が下がように再設定される。以降、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、再設定された５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）を越えるようになることで（時刻ｔ６，ｔ７）、第１コンパレータ３６からのパルス状の二値化信号が、センサ回路１０から出力される。第３実施形態では、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）がドリフト、オフセットしても、適正に対応できる利点がある。
【００３１】
[第４実施形態]
以下、本発明のセンサ回路の第４実施形態について図を参照して説明する。
図８は、第４実施形態に係るセンサ回路１０の構成を示すブロック図である。図６を参照して上述した第３実施形態では、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下側にオフセットしても対応可能であった。これに対して、第４実施形態では、下側のみならず上側にシフトしても対応可能に構成されている。即ち、第１閾値設定部３２での５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が選択された際に、増幅器１４からの出力電位が第２閾値設定部３４での５０ｍＶ高い閾値電位（所定電位高い閾値）よりも高くなると、閾値のレベルを上げる閾値再設定手段を構成し得るロジック４０を有する。ロジック４０は選択手段にも相当し得る。
【００３２】
第４実施形態のセンサ回路による閾値を上げる調整について、図９のタイミングチャートを参照して説明する。
時刻ｔ０のイグニッションオンされた時点での初期値電位から、上述したように第１コンパレータ３６側に５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が、第２コンパレータ３８側に５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）が設定される。ここで、時刻ｔ１からエンジンが回転を始め、センサ信号が変化する。ここで、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が下降し、時刻ｔ３に、５０ｍＶ低い閾値電位が設定されている第１コンパレータ３６側の出力が反転する。これにより、第１スイッチ４２側がロジック４０により選択され、以降、第１コンパレータ３６側の出力がセンサ回路１０の出力として用いられる。
【００３３】
時刻ｔ９〜時刻ｔ１０の間、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、５０ｍＶ高い閾値電位（所定電圧高い閾値）を越え、第２コンパレータ３８から信号がロジック４０に印加されると、ロジック４０は、クロック２４を介して開始信号をカウンタ２８へ出力し、カウンタ２８からの信号がＤ−Ａコンバータ２６の電位を上げさせる。これにより、第１閾値設定部３２での５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）が上がるように再設定される。以降、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が、再設定された５０ｍＶ低い閾値電位（所定電圧低い閾値）を越えるようになることで（時刻ｔ１２，ｔ１３）、第１コンパレータ３６からのパルス状の二値化信号が、センサ回路１０から出力される。第４実施形態では、センサ信号（増幅器１４からの出力電位）が上側にドリフト、オフセットしても、適正に対応できる利点がある。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、センサとして磁気抵抗素子を用いる例を挙げたが、本発明は、他のセンサ、例えば、コイル、ホール素子等の種々のセンサからの信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路に適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサ回路の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサ回路での処理を示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態に係るセンサ回路でのセンサ信号、第１コンパレータ、第２コンパレータ、出力波形を示すタイミングチャートである。
【図４】第２実施形態に係るセンサ回路の構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態に係るセンサ回路でのセンサ信号、−５０mＶ、＋５０mＶが設定された際のコンパレータ出力、出力波形を示すタイミングチャートである。
【図６】第３実施形態に係るセンサ回路の構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態に係るセンサ回路でのセンサ信号、第１コンパレータ、第２コンパレータ、第３コンパレータ、出力波形を示すタイミングチャートである。
【図８】第４実施形態に係るセンサ回路の構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施形態に係るセンサ回路でのセンサ信号、第１コンパレータ、第２コンパレータ、出力波形を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０センサ回路
１１中点
１２Ａ、１２ＢＭＲ素子（センサ）
１４増幅器
２０初期値設定部
２２コンパレータ
２４クロック
２６Ｄ−Ａコンバータ
２８カウンタ
３２第１閾値設定部（閾値設定手段）
３４第２閾値設定部（閾値設定手段）
３５第３閾値設定部
３６第１コンパレータ（第１比較手段、比較手段）
３８第２コンパレータ（第２比較手段）
３９第３コンパレータ（検出手段）
４０ロジック（選択手段）
４２第１スイッチ
４４第２スイッチ
４６アラームフラグ（閾値再設定手段）
４８ロジック（選択手段、閾値再設定手段）

Claims

センサから出力される信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路において、
センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する閾値設定手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧低い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第１比較手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧高い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第２比較手段と、
前記閾値設定手段による閾値設定以降に、先に信号電圧が前記所定電圧低い閾値よりも低くなる際に前記第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が前記所定電圧高い閾値よりも高くなる際に前記第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する選択手段と、を備えることを特徴とするセンサ回路。
前記選択手段は、前記第１比較手段の二値化信号と前記第２比較手段の二値化信号とを監視し、先に反転する二値化信号の出力側を選択することを特徴とする請求項１のセンサ回路。
センサから出力される信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路において、
センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する閾値設定手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧低い閾値又は所定電圧高い閾値とを比較し、二値化信号を出力する比較手段と、
前記比較手段により、前記信号電圧と前記所定電圧低い閾値、及び、前記信号電圧と所定電圧高い閾値とを時分割で交互に比較することで、前記閾値設定手段による閾値設定以降に先に信号電圧が前記所定電圧低い閾値よりも低くなるか前記所定電圧高い閾値よりも高くなるかを判断し、低くなる際に前記比較手段にて前記所定電圧低い閾値と比較した出力をセンサ回路の出力として選択し、高くなる際に前記比較手段にて前記所定電圧高い閾値と比較した出力をセンサ回路の出力として選択する選択手段と、を備えることを特徴とするセンサ回路。
センサから出力される信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路において、
センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の信号電圧から所定電圧低い閾値と、前記所定電位よりも更に低い閾値と、所定電圧高い閾値とを予め設定する閾値設定手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧低い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第１比較手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧高い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第２比較手段と、
前記信号電圧が前記所定電圧よりも更に低い閾値よりも高いか否かを検出する検出手段と、
前記閾値設定手段による閾値設定以降に、先に信号電圧が前記所定電圧低い閾値よりも低くなる際に前記第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が前記所定電圧高い閾値よりも高くなる際に前記第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する選択手段と、
前記検出手段により前記信号電圧が前記所定電圧よりも更に低い閾値よりも高いことが検出された状態で、前記第１比較手段により前記信号電圧が前記所定電圧低い閾値よりも高い状態の二値化信号が出力されない場合に、前記所定電圧低い閾値を更に低い値に設定する閾値再設定手段と、を備えることを特徴とするセンサ回路。
センサから出力される信号電圧に含まれるリップル成分を二値化するセンサ回路において、
センサの信号電圧が一定の状態で、当該一定の信号電圧から所定電圧低い閾値と所定電圧高い閾値とを予め設定する閾値設定手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧低い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第１比較手段と、
前記信号電圧と前記所定電圧高い閾値とを比較し、二値化信号を出力する第２比較手段と、
前記閾値設定手段による閾値設定以降に、先に信号電圧が前記所定電圧低い閾値よりも低くなる際に前記第１比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択し、先に信号電圧が前記所定電圧高い閾値よりも高くなる際に前記第２比較手段の出力をセンサ回路の出力として選択する選択手段と、
前記第１比較手段が選択された際、前記第２比較手段により前記信号電圧が前記所定電圧高い閾値より高い状態の二値化信号が出力される場合に、前記所定電圧低い閾値を更に高い値に設定する閾値再設定手段と、を備えることを特徴とするセンサ回路。