JP4864844B2 - 回転検出装置の信号処理回路 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車載エンジンのクランクシャフトやカムシャフト等を検出対象とする回転検出装置の信号処理回路に関する。

従来、回転検出装置の信号処理回路としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この回転検出装置の信号処理回路は、基本的に、例えば自動車のタイヤと一体になって回転する回転体の外周と対向するように配置されて回転体の回転角度に応じた回転信号をそれぞれ出力する例えばＭＲＥからなる第１及び第２磁気センサと、これら第１及び第２磁気センサからそれぞれ取り込んだ回転信号を１／４の位相差をもった第１及び第２パルス信号としてそれぞれ出力する第１及び第２波形整形部と、これら第１及び第２波形整形部からそれぞれ取り込んだ第１及び第２パルス信号に基づき回転体の回転方向を判定するとともに判定した回転方向を示す方向判定信号を出力する回転方向判定部と、第１波形整形部から出力される第１パルス信号がそのまま出力される第１出力端子とを備える。また、回転検出装置の信号処理回路は、回転体の逆転を示す方向判定信号が回転方向判定部から出力されているとき、第１波形整形部から取り込んだ第１パルス信号を第２出力端子にそのまま出力する一方、回転体の正転を示す方向判定信号が回転方向判定部から出力されているとき、第１波形整形部から取り込んだ第１パルス信号に替えて一定信号を第２出力端子に出力する出力判定回路をさらに備える。これにより、回転体の回転方向が正転である場合、第１波形整形部から第１パルス信号が第１出力端子に出力されるとともに、出力判定回路から一定信号が第２出力端子に出力されることになる。一方、回転体の回転方向が逆転である場合、第１波形整形部から第１パルス信号が第１出力端子及び第２出力端子にそれぞれ出力されることになる。このように、第１出力端子及び第２出力端子に出力される信号の種類の組み合わせによって、回転体の回転方向を含む回転情報が生成され、当該回転検出装置外にそうした回転情報が出力されるようになる。

ところで、この文献に記載の技術では、第１及び第２磁気センサと第１及び第２波形整形回路との間を伝達する回転信号に重畳するノイズに対しては何ら対策が採られていない。そのため、第１及び第２磁気センサから第１及び第２波形整形回路へ第１及び第２回転信号が伝達する際に、これら第１及び第２回転信号にノイズが重畳するようなことがあると、回転方向判定回路は、そうしたノイズが重畳した第１及び第２回転信号が整形された第１及び第２パルス信号に基づき、回転体の回転方向を判定することになる。したがって、これら回転信号に重畳するノイズに起因して、回転体の回転方向の判定に係る判定精度が低下してしまうおそれがある。

そこで、例えば第１及び第２波形整形回路と回転方向判定回路との間に、例えば特許文献２に記載のノイズ除去回路をそれぞれ介在させることが考えられる。ちなみに、この特許文献２に記載のノイズ除去回路は、デジタル入力信号（ここでは、第１及び第２波形整形回路から出力される第１及び第２パルス信号）を所定時間だけ順次遅延する８つのＤ型フリップフロップと、これら８つのＤ型フリップフロップの出力信号の論理積に相当する出力信号を出力するＡＮＤ回路と、これら８つのＤ型フリップフロップの出力信号の否定論理和に相当する出力信号を出力するＮＯＲ回路と、ＡＮＤ回路の出力端子及びＮＯＲ回路の出力端子がそれぞれリセット端子及びセット端子に接続されたＳＲフリップフロップとを備える。これにより、第１及び第２回転信号に重畳したノイズが、回転方向判定回路にて行われる回転体の回転方向に係る判定精度に与える影響を低減することができるようになる。
特開２００６−２３４５０４号公報 特開２０００−１３４０７０号公報

しかしながら、上述した特許文献１及び２に記載の技術を組み合わせると、次のような課題が生じることがある。

詳しくは、上記特許文献２に記載のノイズ除去回路では、Ｄ型フリップフロップ（遅延器）を用いているため、ノイズ除去回路を介してノイズが除去された回転信号の位相は、第１及び第２波形整形回路から出力される回転信号の位相に所定時間だけ遅延することになる。なお、この所定時間は、遅延器の遅延時間によって予め定められる。

ここで、第１波形整形回路から出力される第１パルス信号が論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに変化した時点を起算点として上記所定時間が経過する前に、第１回転信号に重畳されたノイズの影響が表れ、第１パルス信号の信号レベルが論理Ｈに対応する信号レベルになったとする。またこのとき、第２回転信号にもそうしたノイズが重畳されたものの、第２パルス信号にはそうしたノイズの影響が表れなかったものとする。なお、こうした状況は特別な状況において生じるものではなく、第１及び第２回転信号を波形整形するために第１及び第２波形整形回路に設定された所定の閾値を用いて、本来アナログ信号である第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ整形するため、一方のパルス信号にのみノイズの影響が表れることは一般的に起こり得る。

こうした状況にあっては、第１波形整形回路の後段に接続されたノイズ除去回路を介してノイズが除去された第１フィルタ信号の位相は、第２波形整形回路の孔ｋ段に接続されたノイズ除去回路を介してノイズが除去された第２フィルタ信号の位相よりも長期間遅延されることになるため、論理レベルの変化の順序が逆になってしまう。こうした第１及び第２フィルタ信号の位相関係に基づき回転体の回転方向を判定するため、論理レベルの変化の順序が逆になると、回転体の回転方向を誤判定してしまうことにもなりかねない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転方向を含む正確な回転情報を生成出力することのできる回転検出装置の信号処理回路を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転に応じた第１及び第２回転信号を各々異なる位相にて出力する第１及び第２センサ素子と、前記第１及び第２センサ素子からそれぞれ出力される前記第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ整形する第１及び第２波形整形手段と、前記第１及び第２パルス信号の各パルス信号の信号レベルに変化が無い期間が所定期間続くとき、前記所定期間経過時から、変化の無い期間内の信号レベルと同一の信号レベルにて第１及び第２フィルタ信号を出力するものであって、前記各パルス信号の信号レベルの変化が前記所定期間内にあった場合には、最後の変化の発生時から前記所定期間が経過するまで、変化前の信号レベルを保持する第１及び第２論理保持期間を前記第１及び第２フィルタ信号にそれぞれ設ける第１及び第２フィルタ手段と、前記第１及び第２フィルタ手段にて設けられる前記第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、前記第１及び第２フィルタ信号のうちの先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間が、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも長い旨を判定する位相差補償判定手段と、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、その判定時直前の前記第１及び第２フィルタ信号間の位相関係と同一の位相関係となるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間を、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも、強制的に延長した上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する一方、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されないとき、第１及び第２フィルタ信号をそのまま第１及び第２位相差補償出力信号として出力する位相差補償実行手段と、前記第１及び第２位相差補償出力信号の位相関係に基づいて、前記回転体の回転方向が第１方向であるか、または、この第１方向とは逆方向である第２方向であるかを繰り返し判定する回転方向判定手段と、前記回転体の回転方向に係る判定結果を含めた回転情報を出力信号として生成出力する出力手段とを備えることとした。

回転検出装置の信号処理回路としての上記構成では、背景技術の欄に記載した従来技術と同様に、第１及び第２波形整形手段と回転判定部との間に、第１及び第２フィルタ手段を備えている。これら第１及び第２フィルタ手段は、背景技術の欄に記載した従来技術のノイズ除去回路に相当しており、これら第１及び第２フィルタ手段が第１及び第２波形整形手段と回転方向判定手段との間に介在することで、第１及び第２センサ素子からそれぞれ出力される第１及び第２回転信号にノイズが重畳されても、回転方向判定手段にて行われる回転体の回転方向に係る判定精度に与える影響は低減されてはいる。そのため、課題の欄に記載したように、第１及び第２回転信号の双方にノイズが重畳するものの、第１及び第２パルス信号のいずれか一方にのみ、ノイズの影響が表れることがあると、回転方向判定手段は、回転体の回転方向、ひいては検出対象の回転方向を誤判定してしまい、出力部は、この誤った回転体の回転方向を含む回転情報を生成出力してしまうように思われる。

しかしながら、回転検出装置の信号処理回路としての上記構成では、まず、位相差補償手段は、第１及び第２フィルタ手段にて設けられる第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、第１及び第２フィルタ信号のうちの先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間が、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも長いか否かを判定する。この旨判定されるとき、位相差補償実行手段を通じて、その判定時直前の第１及び第２フィルタ信号間の位相関係と同一の位相関係となるように、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間を、先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも、強制的に延長した上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する。一方、この旨判定されないとき、位相差補償実行手段を通じて、第１及び第２フィルタ信号をそのまま第１及び第２位相差補償出力信号として出力する。

このように、回転方向判定手段を通じて、強制的に位相差補償された第１及び第２位相差補償出力信号の位相関係に基づいて、回転体の回転方向が判定されるようになるため、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転方向を含む正確な回転情報を生成出力することが可能となる。

また、上記請求項１に記載の構成において、例えば請求項２の発明のように、前記位相差補償実行手段は、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さを延長して、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さと同一にした上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力することとしてもよい。これによっても、上記請求項１に記載の構成に準じた効果を得ることができるようになる。

なお、上記請求項１または２に記載の構成において、例えば請求項３に記載の発明のように、前記位相差補償実行手段は、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期が、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも遅れるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さを延長した上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力することが望ましい。

一方、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明では、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転に応じた第１及び第２回転信号を各々異なる位相にて出力する第１及び第２センサ素子と、前記第１及び第２センサ素子からそれぞれ出力される前記第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ整形する第１及び第２波形整形手段と、前記第１及び第２パルス信号の各パルス信号の信号レベルに変化が無い期間が所定期間続くとき、前記所定期間経過時から、変化の無い期間内の信号レベルと同一の信号レベルにて第１及び第２フィルタ信号を出力するものであって、前記各パルス信号の信号レベルの変化が前記所定期間内にあった場合には、最後の変化の発生時から前記所定期間が経過するまで、変化前の信号レベルを保持する第１及び第２論理保持期間を前記第１及び第２フィルタ信号にそれぞれ設ける第１及び第２フィルタ手段と、前記第１及び第２フィルタ手段にて設けられる前記第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、前記第１及び第２フィルタ信号のうちの先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期が、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも遅れる旨を判定する位相差補償判定手段と、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、その判定時直前の前記第１及び第２フィルタ信号間の位相関係と同一の位相関係となるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期を、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも、強制的に遅らせた上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する一方、前記判定手段を通じて前記旨が判定されないとき、第１及び第２フィルタ信号をそのまま第１及び第２位相差補償出力信号として出力する位相差補償実行手段と、前記第１及び第２位相差補償出力信号の位相関係に基づいて、前記回転体の回転方向が第１方向であるか、または、この第１方向とは逆方向である第２方向であるかを繰り返し判定する回転方向判定手段と、前記回転体の回転方向に係る判定結果を含めた回転情報を出力信号として生成出力する出力手段とを備えることとした。これにより、上記請求項１に記載の構成に準じた作用が得られ、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転方向を含むより正確な回転情報を生成出力することができるようになる。

ところで、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、例えば請求項５に記載の発明のように、前記出力手段は、前記回転体の回転方向が前記第１の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるときと、前記回転体の回転方向が前記第２の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるときとで、パルス高さが異なる第３パルス信号を前記出力信号として生成出力することとしてもよい。あるいは、例えば請求項６に記載の発明のように、前記出力手段は、前記回転体の回転方向が前記第１の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるとき第１の信号レベルに維持されるとともに、前記回転体の回転方向が前記第２の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるとき前記第１の信号レベルとは異なる第２の信号レベルに維持される方向判定信号を前記出力信号として生成出力することとしてもよい。

ちなみに、回転検出装置の信号処理回路としての上記請求項５に記載の構成では、回転体の回転方向についての情報が第３パルス信号のパルス高さに含められる。そのため、回転体の回転方向を含む回転情報を単一の出力端子を介して回転検出装置外へ伝達することができるようになる。また、回転検出装置の信号処理回路としての上記請求項６に記載の構成では、回転体の回転方向を含む回転情報を各別の出力端子を介して回転検出装置外へ伝達することができるようになる。

なお、請求項１〜６のいずれかに記載の構成において、例えば請求項７に記載の発明のように、前記複数のセンサ素子は、磁気抵抗素子から構成されていることとしてもよい。これにより、磁気抵抗素子という一般的なセンサ素子を採用して、すなわち、特別なセンサ素子を採用しなくとも、上記各種効果を奏する回転検出装置の信号処理回路を実現することができる。

また、請求項１〜７のいずれかに記載の構成において、例えば請求項８に記載の発明のように、前記検出対象を、車載エンジンのカムシャフトとし、前記回転体を、前記カムシャフトにギアを介して接続されて前記カムシャフトの回転に伴って回転することとしてもよい。あるいは、例えば請求項９に記載の発明のように、前記検出対象を、車載エンジンのクランクシャフトとし、前記回転体を、クランクロータであることとしてもよい。

以下、本発明に係る回転検出装置の信号処理回路の一実施の形態について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態の全体構成を示すブロック図である。はじめに、この図１を参照して、本実施の形態の回転検出装置の信号処理回路（以下、単に信号処理回路とも記載する）の構成について説明する。

本実施の形態は、例えば車載エンジンのクランクシャフト（図示略）をその検出対象としており、実際には、このクランクシャフトの回転に伴って回転するクランクロータ１の回転方向を含む回転情報を生成し出力端子に出力している。そして、後段に接続される図示しない適宜の処理回路やＥＣＵ等を通じて、このクランクロータ１の回転情報に基づいて、クランクシャフトの回転情報（例えばクランクシャフトの回転角度や、単位時間当たりの回転数並びに回転方向等）が取得される。なお、クランクロータ１は、例えば磁性体により構成され、クランクロータ１の外周部には、山部１ａ及び谷部１ｂが所定のピッチにて交互に形成されている。

図１に示すように、信号処理回路２は、基本的に、第１及び第２磁気センサ（センサ素子）３ａ及び３ｂ、第１及び第２波形整形部４ａ及び４ｂ、第１及び第２フィルタ部（フィルタ手段）を含む位相差補償部５、回転方向判定部（回転方向判定手段）６、出力部（出力手段）７等々を有する。

このうち、第１及び第２磁気センサ３ａ及び３ｂは、例えば磁気抵抗素子（ＭＲＥ）を用いて構成され、既述したように、クランクロータ１の外周部と対向するように配置されている。また。これら第１及び第２磁気センサ３ａ及び３ｂの間は、山部１ａのピッチの整数倍の距離に例えば「１／４」ピッチ分の距離を加算あるいは減算した距離に設定されている。そして、第１及び第２磁気センサ３ａ及び３ｂはそれぞれ、クランクロータ１の回転角度に応じた回転信号を、具体的には、クランクロータ１外周部の山部１ａが対向している状態にあっては例えば「５．０［Ｖ］」の回転信号を、クランクロータ１の谷部１ｂが対向している状態にあっては例えば「０．０［Ｖ］」の回転信号を、後段に接続された第１及び第２波形整形部４ａ及び４ｂにそれぞれ出力する。

第１及び第２波形整形部４ａ及び４ｂは、第１及び第２磁気センサ３ａ及び３ｂからそれぞれ取り込んだ第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ波形整形し、例えば「１／４」の位相差をもった第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢとして出力する（例えば後述の図４（ａ）及び（ｂ）参照）。なお、図１に示すように、第１及び第２波形整形部４ａ及び４ｂの出力端子は、位相差補償部５の入力端子にそれぞれ接続されている。

位相差補償部５は、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂを有しており、これら第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂから出力される第１及び第２フィルタ出力信号の位相差を補償した上で、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒとして、後段に接続された回転方向判定部６へ出力している。なお、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂは同一の構造を有するため、説明の便宜上、第１フィルタ部５０ａについて主に説明し、第２フィルタ部５ｂについての詳細な説明を割愛する。そうした第１フィルタ部５０ａの回路構成の一例を図２に示す。この図２に示されるように、第１フィルタ部５０ａは、基本的に、第１パルス信号ＰＨＡを一定時間だけ順次遅延させる遅延器５０１ａ〜５０１ｆと、これら各遅延器５０１ａ〜５０１ｆの出力値の論理積をとるＡＮＤ回路５０２ａ〜５０２ｃ、同じく各遅延器５０１ａ〜５０１ｆの反転出力値の論理積をとるＡＮＤ回路５０３ａ〜５０３ｃ、ＡＮＤ回路５０２ｃの出力値がＤ端子に入力されるとともにＡＮＤ回路５０２ｃの出力値とＡＮＤ回路５３ｃの出力値との論理和をとるＯＲ回路５０４ｂの出力値がＥＮ端子にそれぞれ入力されるフリップフロップ５０４ａ等々を有している。ちなみに、このフリップフロップ５０４ａは、入力端子ＥＮに論理Ｈに対応する信号レベルの信号が入力端子ＥＮに入力されるとき、入力端子Ｄに入力された信号と同一の信号レベルを有する信号を出力端子Ｑから出力し、論理Ｌに対応する信号レベルの信号が入力端子ＥＮに入力されるとき、入力端子Ｄに入力された信号の信号レベルを保持してこれを出力端子Ｑから出力する。このように構成されるため、第１フィルタ部５０ａは、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルに変化が無い期間が所定期間（本実施の形態では、上記一定期間の６倍の期間）続くとき、その所定期間経過時から、変化の無い期間内の信号レベルと同一の信号レベルにて第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲを出力する。また、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルの変化が所定期間Ｔ内にあった場合は、最後の変化の発生時から所定期間Ｔが経過するまで、変化前の信号レベルと同一の信号レベルにて第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲを出力するようになる。すなわち、論理保持期間が設けられるようになる。

具体的には、第１フィルタ部５０ａの動作例をタイミングチャートにて図３に示す。例えば図３（ａ）に示すような波形を有する第１パルス信号ＰＨＡが、第１波形整形部４ａから位相差補償部５（正確には第１フィルタ部５０ａ）に入力されたとする。詳しくは、論理Ｈに対応する信号レベルであった第１パルス信号ＰＨＡが例えば時刻ｔ３０１において論理Ｌに対応する信号レベルに変化したとする。このとき、通常、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲは、図３（ｂ）に示すように、上記時刻ｔ３０１から上記所定時間Ｔだけ遅れた時刻ｔ３０３にて論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに変化することになる。一方、例えば図３（ａ）に示すように、第１パルス信号ＰＨＡが論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がった時刻ｔ３０１から上記所定時間Ｔが経過する前の例えば時刻ｔ３０２と、該時刻ｔ３０２から上記所定時間Ｔが経過する前の例えば時刻ｔ３０４に、上記第１回転信号にノイズが重畳されるとともに第１パルス信号ＰＨＡにそのノイズの影響が表れたとする。このとき、図３（ｃ）に示すように、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲは、第１パルス信号ＰＨＡにノイズの影響が表れた時刻ｔ３０４から上記所定時間Ｔが経過した時刻ｔ３０５において、論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がることとなる。このように、第１回転信号に重畳されたノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡに表れない場合にあっては、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルが保持された第１論理保持期間は、時刻ｔ３０１から時刻ｔ３０３であるのに対し、第１回転信号に重畳されたノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡに表れる場合にあっては、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルが保持された第１論理保持期間は、時刻ｔ３０１から時刻ｔ３０５となり、この第１論理保持期間は延長されることになる。

また、図１に示すように、回転方向判定部６は、主に、図示しないＤタイプのフリップフロップを多数有する回路あるいはマイクロコンピュータ等によって構成されている。回転方向判定部６の入力端子は、位相差補償部５の出力端子に接続されており、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒを取り込んでいる。そして、回転方向判定部６は、例えば第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒが第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒに先行している、あるいは、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒが第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒに先行している等、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒの位相関係に基づいて、クランクロータ１の回転方向が「正転」であるか、あるいは、この正転とは逆方向である「逆転」であるかを繰り返し判定する。なお、本実施の形態では、回転方向判定部６の「正転」及び「逆転」を、図１中において例えば時計回り及び反時計回りとしている。そして、回転方向判定部６の出力端子は、出力部７の入力端子に接続されており、回転方向に係る判定結果に対応する信号Ｄを出力部７の入力端子に出力している。なお、クランクロータ１の回転方向に係る具体的な判定方法については、図８を参照して後述する。

出力部７は、図１に示すように、例えばマイクロコンピュータ等によって構成されている。出力部７の入力端子は、回転方向判定部６の出力端子に接続されており、クランクロータ１の回転方向に係る判定結果に対応する信号Ｄ並びに第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒをそれぞれ取り込んでいる。そして出力部７の出力端子は、信号処理回路２の出力端子に接続されており、出力部７は、第３パルス信号ＰＨＣを出力端子に出力している。なお、出力部７が生成出力する第３パルス信号ＰＨＣについては図９を参照しつつ後述する。

また、図１に示すように、信号処理回路２を構成する各部は、給電端子並びに接地端子に接続されている。信号処理回路２を構成する各部は給電端子に接続されているとともに、この給電端子には信号処理回路２外に設けられた図示しないバッテリーなどの外部電源の端子が接続されている。そして、これら各部に外部電源から給電されている。

ところで、例えば第１及び第２回転信号の双方に同時にノイズが重畳し、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの双方にノイズの影響が表れた場合にあっては、上述の第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂを用いることで、後述の回転方向判定部６にて実行されるクランクロータ１の回転方向の判定にノイズが与える影響は低減されるようになる。しかしながら、例えば第１及び第２回転信号の双方に同時にノイズが重畳するものの、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢのいずれか一方にのみ、ノイズの影響が表れる場合には、次のような事態が生じることもある。

詳しくは、図４に、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂの他の動作例をタイミングチャートにて示す。第１パルス信号ＰＨＡは、図４（ａ）に示すように、例えば時刻ｔ４０１において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がり、時刻ｔ４１１において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がったとする。また、第２パルス信号ＰＨＢは、図４（ｂ）に示すように、例えば時刻ｔ４０２において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がり、時刻ｔ４１２において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がったとする。このとき、図４（ｃ）に示すように、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲは、上記時刻ｔ４０１から上記所定時間Ｔだけ経過した例えば時刻ｔ４０３において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がる一方、図４（ｄ）に示すように、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲは、上記時刻ｔ４０２から上記所定時間Ｔだけ経過した例えば時刻ｔ４０４において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がる。ここでは、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲ間の位相関係は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ間の位相関係と同一の位相関係となっている。換言すれば、第１パルス信号ＰＨＡが第２パルス信号ＰＨＢに先行しているのと同様、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲも第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲに先行しており、これらの位相関係が保たれている。

しかしながら、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記時刻ｔ４１１から上記所定時間Ｔが経過する前の例えば時刻ｔ４１３において、先の第１及び第２回転信号の双方に同様にノイズが重畳し、この重畳したノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡにのみ表れるようなことがあると、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲは先の時刻ｔ４１３から上記所定時間Ｔが経過した例えば時刻ｔ４１６において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がる一方、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲはそうした時刻ｔ４１６よりも前の時刻ｔ４１５において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がる。このため、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲの位相関係は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの位相関係とは異なる、逆の位相関係になってしまう。

このように、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂを用いることにより、第１及び第２回転信号に重畳するノイズがクランクロータ１の回転方向に係る判定結果に与える影響を低減することができず、クランクロータ１の回転方向を誤判定してしまうことも生じうる。

そこで、本実施の形態では、位相差補償部５は、図５に示すように、上記第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂに加え、所定の位相差補償実行条件が成立するか否かを判定するとともに、この位相差補償条件が成立するとき、第１及び第２フィルタ出力信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲの位相差を補償する位相差補償実体部（位相差補償判定手段、位相差補償実行手段）５１を備えることとした。

以下、上記第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂも含め、位相差補償実体部５１について図５を参照しつつ説明する。なお、位相差補償実体部５１は、基本的には、遅延器、フリップフロップ、ＡＮＤ回路、ＯＲ回路、ＥＸ−ＯＲ回路等々が多数組み合わされて構成される回路であるが、ここでは、説明の便宜上、ブロック図として表すとともに、機能的に説明する。

図５に示されるように、位相差補償実体部５１の入力端子は、第１及び第２波形整形部４ａ及び４ｂ（図５では図示略）の出力端子に接続されているとともに、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂの出力端子に接続されており、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ並びに第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲがそれぞれ入力されている。そして、位相差補償実体部５１は、これら第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ並びに第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲに基づいて、所定の位相差補償実行条件が成立するか否かに係る位相差補償判断処理を実行する。また、位相差補償実体部５１は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲ並びに位相差補償判断処理の判断結果に基づいて、位相差補償実行処理を実行する。そして位相差補償実体部５１は、位相差補償処理が実行された第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒを出力する。

ここで、位相差補償条件について説明する。先の図４に示したように、また、既述したように、例えば上記第１及び第２回転信号の双方に同時にノイズが重畳し、この重畳したノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡにのみ表れる状況においては、第１パルス信号ＰＨＡの論理保持期間である第１論理保持期間（図４の動作例では時刻ｔ４１１〜時刻４１６）及び第２パルス信号ＰＨＢの論理保持期間である第２論理保持期間（図４の動作例では時刻ｔ４１２〜時刻ｔ４１５）の長さが互いに異なり、且つ、論理保持期間が短い第２パルス信号ＰＨＢの論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルへの変化（図４の動作例では時刻ｔ４１２において発生）が、論理保持期間が長い第１パルス信号ＰＨＡの論理保持期間内で生じている。換言すれば、第１及び第２フィルタ部５０ａ及び５０ｂにて設けられる第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲのうちの先行するフィルタ信号（この場合、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ）に設けられた論理保持期間の終期（この場合、時刻ｔ４１６）が、後行するフィルタ信号（この場合、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲ）に設けられた論理保持期間の終期（この場合、時刻ｔ４１５）よりも遅れている。そのため、上記状況が発生する条件、すなわち、位相差の補償を実行すべき条件として、本実施の形態では、「第１パルス信号ＰＨＡの論理保持期間及び第２パルス信号ＰＨＢの論理保持期間の長さが異なり、且つ、短い方のパルス信号の信号レベルの変化が長い方の論理保持期間内で生じること」を採用している。

次に、上記位相差補償処理について説明する。先の図４に示したように、また、既述したように、上記第１及び第２回転信号の双方に同時にノイズが重畳し、この重畳したノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡにのみ表れる状況においては、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲの位相関係（図４中、時刻ｔ４１２〜時刻４１６においては、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲが第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲに先行している）は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの位相関係（図４中、時刻ｔ４１１〜時刻ｔ４１３においては、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲが第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲに先行する）とは異なる、逆の位相関係になってしまっている。

しかしながら、上記位相差補償条件の成立時（図４では、時刻ｔ４１６）の直前においては、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲの位相関係（図４中、時刻ｔ４０３〜時刻４０４においては、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲが第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲに先行している）は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの位相関係（図４中、時刻ｔ４０１〜時刻ｔ４０２においては、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲが第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲに先行する）と同一の位相関係となっている。そのため、本実施の形態では、位相差補償実体部５１は、第１及び第２論理保持期間のうち長い方の論理保持期間終了時に、「位相差補償条件の成立時直前の第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒ間の位相関係と同一の位相関係となるように、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ間の位相関係を強制的に位相補償する」こととしている。換言すれば、位相差補償実体部５１は、位相差補償判定時直前の第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲ間の位相関係と同一の位相関係となるように、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期を、先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも、強制的に遅らせた上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する。

以上のようにして構成された信号処理回路２の各部の動作について、図６〜図９を併せ参照して信号処理回路２の各部の動作についてさらに詳述する。なお、図６は、本実施の形態の信号処理回路によって実行される処理手順を示すフローチャートである。また、図７は、本実施の形態を構成する位相差補償部によって実行される位相差補償処理の処理手順を示すフローチャートであり、図８は、本実施の形態を構成する回転方向判定部によって実行される回転方向判定処理の処理手順を示すフローチャートであり、図９は、本実施の形態を構成する出力部によって実行される出力信号生成処理の処理手順を示すフローチャートである。

はじめに、図６に示すように、外部電源から給電端子を介して信号処理回路２の各部に電源が供給されると、位相差補償部５は、ステップＳ５０の処理として、図７を参照しつつ後述する位相差補償処理を実行する。この位相差補償処理が実行されると、回転方向判定部６は、続くステップＳ６０の処理として、図８を参照しつつ後述する回転方向判定処理を実行する。この回転方向判定処理が実行されると、出力部７は、続くステップＳ７０の処理として、図９を参照しつつ後述する出力信号生成処理を実行する。なお、処理回路２は、ステップＳ５０〜Ｓ７０の一連の処理を繰り返し実行する。

位相差補償部５（正確には、位相差補償実体部５１）は、図７に示すように、ステップＳ５１の判断処理として、第１及び第２論理保持期間の長さが互いに異なるか否かを判断する。詳しくは、位相差補償実体部５１は、第１パルス信号ＰＨＡ及び第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲに基づき第１論理保持期間を算出するとともに、第２パルス信号ＰＨＢ及び第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲに基づき第２論理保持期間を算出する。そして、位相差補償実体部５１は、算出した第１及び第２論理保持期間の長さが互いに異なるか否かについて判断する。

ステップＳ５１の判断処理において「ＹＥＳ」と判断されると、位相差補償実体部５１は、さらに、ステップＳ５２の判断処理として、短い方のパルス信号の信号レベルの変化が長い方の論理保持期間内に生じるか否かを判断する。詳しくは、位相差補償実体部５１は、先のステップＳ５１の判断処理において、例えば第１論理保持期間の方が第２論理保持期間よりも長いと判断すると、続くステップＳ５２の判断処理として、第２パルス信号ＰＨＢの信号レベルの変化が第１論理保持期間内に生じたか否かを判断する。あるいは、位相差補償実体部５１は、先のステップＳ５１の判断処理において、例えば第２論理保持期間の方が第１論理保持期間よりも長いと判断すると、続くステップＳ５２の判断処理として、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルの変化が第２論理保持期間内に生じたか否かを判断する。

そして、ステップＳ５２の判断処理において「ＹＥＳ」と判断されると、位相差補償実体部５１は、続くステップＳ５３の処理として、位相差補償を実行する。詳しくは、位相差補償実体部５１は、先のステップＳ５１及びＳ５２の各判断処理を通じて、第１論理保持期間の方が第２論理保持期間よりも長く、且つ、第２パルス信号ＰＨＢの信号レベルの変化が第１論理保持期間内に生じていると判断すると、第１論理保持期間終了時に、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒが第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒよりも先行するように強制的に位相差を補償する。より具体的には、位相差補償実体部５１は、上記所定期間Ｔの例えば「１／３」に相当する期間が第１論理保持期間終了時から経過するまで、第２論理保持期間を延長することにより、強制的に位相差を補償する。あるいは、位相差補償実体部５１は、先のステップＳ５１及びＳ５２の各判断処理を通じて、第２論理保持期間の方が第１論理保持期間よりも長く、且つ、第１パルス信号ＰＨＡの信号レベルの変化が第２論理保持期間内に生じていると判断すると、第２論理保持期間終了時に、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒが第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒよりも先行するように強制的に位相差を補償する。より具体的には、位相差補償実体部５１は、上記所定期間Ｔの例えば「１／３」に相当する期間が第２論理保持期間終了時から経過するまで、第１論理保持期間を延長することにより、強制的に位相差を補償する。

一方、先のステップＳ５１の判断処理において「ＮＯ」と判断される、あるいは、先のステップＳ５２の判断処理において「ＮＯ」と判断されると、位相差補償実体部５１は、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲを、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒとして、後段に接続された回転方向判定部６にそのまま出力する。

このように、位相差補償部５による位相差補償処理を終えると、回転方向判定部６は、図８に示す回転方向判定処理を実行する。詳しくは、回転方向判定部６は、まず、ステップＳ６１の判断処理として、第１フィルタ出力信号ＰＨＡ＿Ｒが第２フィルタ出力信号ＰＨＢ＿Ｒに先行しているか否かを判定する。具体的には、回転方向判定部６は、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒに例えば立ち上がりのエッジを検出するとき、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒの信号レベルが論理Ｈに対応する信号レベルに一致するか、あるいは論理Ｌに対応する信号レベルに一致するかについて判断する。

そして、回転方向判定部６は、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒの立ち上がりエッジの検出時、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒが論理Ｈに対応する信号レベルに一致するとき、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒが第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒに先行しているため、先のステップＳ６１の判断処理において「ＹＥＳ」と判断する一方、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒが論理Ｌに対応する信号レベルに一致するとき、第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒが第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒに先行しているため、先のステップＳ６１の判断処理において「ＮＯ」と判断する。

先のステップＳ６１において「ＹＥＳ」と判断されると、回転方向判定部６は、続くステップＳ６２の処理として、「クランクロータ１の回転方向は正転である」旨を判定するとともに、続くステップＳ６３の処理として、論理Ｈに対応する信号レベルにて信号Ｄを出力部７に出力する。一方、先のステップＳ６１において「ＮＯ」と判断されると、回転方向判定部６は、続くステップＳ６４の処理として、「クランクロータ１の回転方向は逆転である」旨を判定するとともに、続くステップＳ６５の処理として、論理Ｌに対応する信号レベルにて信号Ｄを出力部７に出力する。

このように、回転方向判定部６による回転方向判定処理を終えると、出力部７は出力信号生成処理を実行する。図９に示すように、出力部７は、まず、ステップＳ７１の判断処理として、回転方向判定部６から出力される信号Ｄの信号レベルが論理Ｈに対応する信号レベルであるか否かを判断する。

ここで、信号Ｄの信号レベルが論理Ｈに対応する信号レベルであるとき（ステップＳ７１の判断処理において「ＹＥＳ」）、クランクロータ１の回転方向は正転であることを意味するため、続くステップＳ７２の処理として、信号レベル帯を例えば「０．０〜５．０［Ｖ］」に設定する。一方、信号Ｄの信号レベルが論理Ｌに対応する信号レベルであるとき（ステップＳ７１の判断処理で「ＮＯ」）、クランクロータ１の回転方向は逆転であることを意味するため、続くステップＳ７３の処理として、信号レベル帯を例えば「２．５〜５．０Ｖ」に設定する。

こうしてステップＳ７２あるいはＳ７３の処理を終えると、出力部７は、続くステップＳ７４の処理として、先のステップＳ７１〜Ｓ７３の一連の処理を通じて設定された信号レベル帯にて、第１位相差補償出力ＰＨＡ＿Ｒを出力端子に生成出力する。

以上説明した信号処理回路２の動作例について、図１０を参照しつつさらに説明する。なお、図１０は、先の図４に示した動作例と同一の状況下における動作例を示している。

図１０（ａ）に示すように、第１パルス信号ＰＨＡは、例えば時刻ｔ１００１において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がり、時刻ｔ１０１１において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がったものとする。また、第２パルス信号ＰＨＢは、図４（ｂ）に示すように、例えば時刻ｔ１００２において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がり、時刻ｔ１０１２において論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がったものとする。このとき、位相差補償実体部５１は、これら第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ並びに第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲ（図１０では図示略）に基づき、第１及び第２論理保持期間の長さが異なるか否かを判断する（ステップＳ５１の判断処理（図７参照））し、これら第１及び第２論理保持期間は上記所定期間Ｔと一致するため、位相差補償実体部５１は、図１０（ｃ）及び（ｄ）に示すように、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲを、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒとしてそのまま出力する。すなわち、図１０（ｃ）に示すように、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒは、上記時刻ｔ１００１から上記所定時間Ｔだけ経過した例えば時刻ｔ１００３において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がっており、図４（ｄ）に示すように、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲは、上記時刻ｔ１００２から上記所定時間Ｔだけ経過した例えば時刻ｔ１００４において論理Ｌに対応する信号レベルから論理Ｈに対応する信号レベルに立ち上がっている。ここでは、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒ間の位相関係は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢ間の位相関係と同一の位相関係となっている。換言すれば、第１パルス信号ＰＨＡが第２パルス信号ＰＨＢに先行しているのと同様、第１位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒが第２位相差補償出力信号ＰＨＢ＿Ｒに先行しており、これらの位相関係は保たれている。

しかしながら、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記時刻ｔ１０１１から上記所定時間Ｔが経過する前の例えば時刻ｔ１０１３において、第１及び第２回転信号の双方に同時にノイズが重畳するものの、この重畳したノイズの影響が第１パルス信号ＰＨＡにのみ表れるようなことが生じたとする。このとき、図示を割愛するが、第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲは、ノイズの影響が表れた時刻ｔ１０１３から上記所定時間Ｔが経過した時刻ｔ１０１６まで、論理Ｈに対応する信号レベルが保持された上で論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がるため、第１論理保持期間は時刻ｔ１０１１から時刻ｔ１０１６までの期間となる。一方、第２フィルタ信号ＰＨＢ＿ＳＯＲは、重畳されたノイズの影響が表れないため、時刻ｔ１０１２から上記所定時間Ｔが経過した時刻ｔ１０１５において、論理Ｈに対応する信号レベルから論理Ｌに対応する信号レベルに立ち下がり、第２論理保持期間は時刻ｔ１０１２から時刻１０１５までの期間となる。したがって、位相差実行部５１は、既述した位相差補償条件が成立するため、第１論理保持期間の終了時である時刻ｔ１０１６において、これも既述した位相差補償処理を実行する。すなわち、位相差補償実体部５１は、通常、時刻ｔ１０１２から所定期間Ｔが経過した時刻ｔ１０１５に第２論理保持期間が終了するところ、第１論理保持期間終了時である時刻ｔ１０１６を起点として上記所定期間Ｔの「１／３」に相当する期間が経過する時刻ｔ１０１７まで第２論理保持期間を延長することにより、これら第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒの位相差を強制的に補償する。これにより、位相差補償条件成立時（時刻ｔ１０１６）における、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒの位相関係は、位相差補償条件が成立する直前（時刻ｔ１００３〜１００４）における、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒの位相関係に一致するため、クランクロータ１の回転方向は、回転方向判定部７を通じて正確に判定されるようになる。

なお、本発明に係る回転検出装置の信号処理回路は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、出力部７は、クランクロータ１の回転方向が正転であるとの回転方向判定部６の判定結果であるときと、クランクロータ１の回転方向が逆転であるとの回転方向判定部６の判定結果であるときとで、含まれる信号レベルが異なる第３パルス信号ＰＨＣを出力していたがこれに限らない。他に例えば、先の図１に対応する図として図１１に信号処理回路２ａの全体構成をブロック図にて示すように、出力部７ａは、先の第３パルス信号ＰＨＣの信号レベルが含まれる信号レベル帯がクランクロータ１の回転方向に拘わらず同一の信号レベル帯となった第４パルス信号ＰＨＤを出力端子に出力する。さらに、出力部７ａは、クランクロータ１の回転方向が正転方向である旨回転方向判定部６を通じて判定されるとき論理Ｈに対応する信号レベルに維持されるとともに、クランクロータ１の回転方向が逆転方向である旨回転方向判定部６を通じて判定されるとき論理Ｌに対応する信号レベルに維持される方向判定信号ＰＨＥを第２出力端子に出力することとしてもよい。要は、クランクロータ１の回転方向についての情報及びクランクロータ１の回転数についての情報を各別の出力端子に出力することとしてもよい。

上記実施の形態では、位相差補償実体部５１は、先の図７にステップＳ５３の処理として示すように、第１及び第２論理保持期間のいずれか長い方の論理保持期間終了時から上記所定期間Ｔの例えば「１／３」に相当する期間が経過するまで、短い方の論理保持期間を延長することにより、強制的に位相差を補償していたが、「１／３」に相当する期間に限らない。他に例えば「１／２」に相当する期間を採用するなど、適宜変更可能である。さらには、第１及び第２論理保持期間のいずれか長い方の論理保持期間終了時から、短い方の論理保持期間が長い方の論理保持期間と同一の長さとなるまで、短い方の論理保持期間を延長することとしてもよい。また、位相差補償条件が成立するとき、長い方の論理保持期間終了時に、短い方の論理保持期間のみを調節することにも限らない。短い方の論理保持期間を調節することに加え、長い方の論理保持期間を極僅かに延長して調整することとしてもよい。要は、位相差補償条件が成立するとき、長い方の論理保持期間終了時に、少なくとも短い方の論理保持期間を調節すれば、上記実施の形態に準じた効果を得ることはできる。

上記実施の形態では、先の図７のステップＳ５１及びＳ５２の判断処理として示すように、位相差補償実体部５１は、位相差補償条件として、第１及び第２論理保持期間の長さが互いに異なり、且つ、短い方のパルス信号の信号レベルの変化が長い方の論理保持期間内で生じる条件であることを採用していた。位相差補償条件としては、これに限らない。第１及び第２論理保持期間の長さが異なるとき、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲに表れるノイズの影響が互いに異なる可能性は高いため、位相差補償条件として、第１及び第２論理保持期間の長さが異なることのみを採用することとしてもよい。すなわち、図７中、ステップＳ５２の判断処理を割愛することとしてもよい。要は、位相差補償条件が少なくとも第１及び第２論理保持期間の長さに基づく条件であればよい。

上記実施の形態では、クランクロータ１の回転角度に応じた複数の回転信号を各々異なる位相にて出力する複数のセンサ素子として、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）から構成される第１及び第２磁気センサ３ａ及び３ｂを採用したがこれに限らない。他に例えばホール素子から構成されるセンサ素子を採用することとしてもよい。要は、クランクロータ１の回転角度に応じた２つの回転信号を各々異なる位相にて出力することができれば、センサ素子の構成及び動作原理等は任意である。

上記実施の形態では、車載エンジンのクランクシャフトの回転方向及び回転数を検出する回転検出装置として具体化していたが、適用先についてはこれに限らない。他に例えば、車載エンジンのカムシャフトの回転方向及び回転数を検出する回転検出装置として具体化しても良い。要は、検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転方向及び回転数に基づいて検出対象の回転方向及び回転数を検出する回転検出装置であれば、検出対象は任意である。

本発明に係る回転検出装置の信号処理回路の一実施の形態について、全体の構成を示す模式図。 同実施の形態について、第１フィルタ部の構成例を示す回路図。 同実施の形態について、（ａ）は、第１パルス信号ＰＨＡの波形例を示すタイミングチャート。（ｂ）は、第１パルス信号にノイズの影響が表れていないときにおける第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲの波形例を示すタイミングチャート。（ｃ）は、第１パルス信号にノイズの影響が表れたときにおける第１フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲの波形例を示すタイミングチャート。 同実施の形態について、（ａ）及び（ｂ）は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの波形例をそれぞれ示すタイミングチャート。（ｃ）及び（ｄ）は、第１及び第２フィルタ信号ＰＨＡ＿ＳＯＲ及びＰＨＢ＿ＳＯＲの波形例をそれぞれ示すタイミングチャート。 同実施の形態について、位相差補償部の構成例を示すブロック図。 同実施の形態の信号処理回路が実行する処理について、その処理手順の一例を示すフローチャート。 同実施の形態の位相差補償部が実行する位相差補償処理について、その処理手順の一例を示すフローチャート。 同実施の形態の回転方向判定部が実行する回転方向判定処理について、その処理手順の一例を示すフローチャート。 同実施の形態の出力部が実行する出力信号生成処理について、その処理手順の一例を示すフローチャート。 同実施の形態について、（ａ）及び（ｂ）は、第１及び第２パルス信号ＰＨＡ及びＰＨＢの波形例をそれぞれ示すタイミングチャート。（ｃ）及び（ｄ）は、第１及び第２位相差補償出力信号ＰＨＡ＿Ｒ及びＰＨＢ＿Ｒの波形例をそれぞれ示すタイミングチャート。 本発明に係る回転検出装置の信号処理回路の変形例について、全体の構成を示す模式図。

符号の説明

１…クランクロータ（回転体）、１ａ…山歯、１ｂ…谷歯、２…信号処理回路、３ａ…第１磁気センサ（センサ素子）、３ｂ…第２磁気センサ（センサ素子）、４ａ…第１波形整形部（第１波形整形手段）、４ｂ…第２波形整形部（第２波形整形手段）、５…位相差補償部（位相差補償手段）、５０ａ…第１フィルタ部（第１フィルタ手段）、５０ｂ…第２フィルタ部（第２フィルタ手段）、５１…位相差補償実体部（位相補償判定手段、位相補償実行手段）、６…回転方向判定部（回転方向判定手段）、７…出力部（出力手段）。

Claims (9)

1. 検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転に応じた第１及び第２回転信号を各々異なる位相にて出力する第１及び第２センサ素子と、
   前記第１及び第２センサ素子からそれぞれ出力される前記第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ整形する第１及び第２波形整形手段と、
   前記第１及び第２パルス信号の各パルス信号の信号レベルに変化が無い期間が所定期間続くとき、前記所定期間経過時から、変化の無い期間内の信号レベルと同一の信号レベルにて第１及び第２フィルタ信号を出力するものであって、前記各パルス信号の信号レベルの変化が前記所定期間内にあった場合には、最後の変化の発生時から前記所定期間が経過するまで、変化前の信号レベルを保持する第１及び第２論理保持期間を前記第１及び第２フィルタ信号にそれぞれ設ける第１及び第２フィルタ手段と、
   前記第１及び第２フィルタ手段にて設けられる前記第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、前記第１及び第２フィルタ信号のうちの先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間が、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも長い旨を判定する位相差補償判定手段と、
   前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、その判定時直前の前記第１及び第２フィルタ信号間の位相関係と同一の位相関係となるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間を、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間よりも、強制的に延長した上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する一方、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されないとき、第１及び第２フィルタ信号をそのまま第１及び第２位相差補償出力信号として出力する位相差補償実行手段と、
   前記第１及び第２位相差補償出力信号の位相関係に基づいて、前記回転体の回転方向が第１方向であるか、または、この第１方向とは逆方向である第２方向であるかを繰り返し判定する回転方向判定手段と、
   前記回転体の回転方向に係る判定結果を含めた回転情報を出力信号として生成出力する出力手段とを備えることを特徴とする、回転検出装置の信号処理回路。
2. 前記位相差補償実行手段は、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さを延長して、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さと同一にした上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力することを特徴とする、請求項１に記載の回転検出装置の信号処理回路。
3. 前記位相差補償実行手段は、前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期が、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも遅れるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の長さを延長した上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力することを特徴とする、請求項１または２に記載の回転検出装置の信号処理回路。
4. 検出対象の回転に伴って回転する回転体の回転に応じた第１及び第２回転信号を各々異なる位相にて出力する第１及び第２センサ素子と、
   前記第１及び第２センサ素子からそれぞれ出力される前記第１及び第２回転信号を第１及び第２パルス信号にそれぞれ整形する第１及び第２波形整形手段と、
   前記第１及び第２パルス信号の各パルス信号の信号レベルに変化が無い期間が所定期間続くとき、前記所定期間経過時から、変化の無い期間内の信号レベルと同一の信号レベルにて第１及び第２フィルタ信号を出力するものであって、前記各パルス信号の信号レベルの変化が前記所定期間内にあった場合には、最後の変化の発生時から前記所定期間が経過するまで、変化前の信号レベルを保持する第１及び第２論理保持期間を前記第１及び第２フィルタ信号にそれぞれ設ける第１及び第２フィルタ手段と、
   前記第１及び第２フィルタ手段にて設けられる前記第１及び第２論理保持期間につき、ノイズの影響を受けたことに起因して、前記第１及び第２フィルタ信号のうちの先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期が、後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも遅れる旨を判定する位相差補償判定手段と、
   前記位相差補償判定手段を通じて前記旨が判定されるとき、その判定時直前の前記第１及び第２フィルタ信号間の位相関係と同一の位相関係となるように、前記後行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期を、前記先行するフィルタ信号に設けられた論理保持期間の終期よりも、強制的に遅らせた上で、第１及び第２フィルタ信号を第１及び第２位相補償出力信号として出力する一方、前記判定手段を通じて前記旨が判定されないとき、第１及び第２フィルタ信号をそのまま第１及び第２位相差補償出力信号として出力する位相差補償実行手段と、
   前記第１及び第２位相差補償出力信号の位相関係に基づいて、前記回転体の回転方向が第１方向であるか、または、この第１方向とは逆方向である第２方向であるかを繰り返し判定する回転方向判定手段と、
   前記回転体の回転方向に係る判定結果を含めた回転情報を出力信号として生成出力する出力手段とを備えることを特徴とする、回転検出装置の信号処理回路。
5. 前記出力手段は、前記回転体の回転方向が前記第１の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるときと、前記回転体の回転方向が前記第２の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるときとで、パルス高さが異なる第３パルス信号を前記出力信号として生成出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置の信号処理回路。
6. 前記出力手段は、前記回転体の回転方向が前記第１の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるとき第１の信号レベルに維持されるとともに、前記回転体の回転方向が前記第２の方向であるとの前記回転方向判定手段の判定結果であるとき前記第１の信号レベルとは異なる第２の信号レベルに維持される方向判定信号を前記出力信号として生成出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置の信号処理回路。
7. 前記複数のセンサ素子は、磁気抵抗素子から構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転検出装置の信号処理回路。
8. 前記検出対象は、車載エンジンのカムシャフトであり、
   前記回転体は、前記カムシャフトにギアを介して接続されて前記カムシャフトの回転に伴って回転することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転検出装置の信号処理回路。
9. 前記検出対象は、車載エンジンのクランクシャフトであり、
   前記回転体は、クランクロータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転検出装置の信号処理回路。

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