JPH07183591A - センサ信号処理装置 - Google Patents
センサ信号処理装置Info
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- JPH07183591A JPH07183591A JP5326470A JP32647093A JPH07183591A JP H07183591 A JPH07183591 A JP H07183591A JP 5326470 A JP5326470 A JP 5326470A JP 32647093 A JP32647093 A JP 32647093A JP H07183591 A JPH07183591 A JP H07183591A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力補正後の通常動作中に発振動作を停止さ
せることのできるセンサ信号処理回路を提供する。 【構成】 出力補正は、ＭＲＥブリッジ回路２の出力と
Ｄ／Ａコンバータ１０の出力をオフセット値としたとき
の出力がコンパレータ６ａ，６ｂに与えられる設定電圧
ｒｅｆ１あるいはｒｅｆ４を超えると、発振器８を動作
させｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９のカウント値を上昇・下
降させてオフセット調整をして出力調整が行われる。出
力補正後においては、ピークホールド・ボトムホールド
回路１２ａ，ｂにて出力波形のピーク値、ボトム値を波
形毎にホールドし、ホールドした値を用いしきい値設定
回路１４によりしきい値が設定される。これにより、オ
フセット調整のための発振動作を停止させることができ
る。
せることのできるセンサ信号処理回路を提供する。 【構成】 出力補正は、ＭＲＥブリッジ回路２の出力と
Ｄ／Ａコンバータ１０の出力をオフセット値としたとき
の出力がコンパレータ６ａ，６ｂに与えられる設定電圧
ｒｅｆ１あるいはｒｅｆ４を超えると、発振器８を動作
させｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９のカウント値を上昇・下
降させてオフセット調整をして出力調整が行われる。出
力補正後においては、ピークホールド・ボトムホールド
回路１２ａ，ｂにて出力波形のピーク値、ボトム値を波
形毎にホールドし、ホールドした値を用いしきい値設定
回路１４によりしきい値が設定される。これにより、オ
フセット調整のための発振動作を停止させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気を電気信号として
検出し、それを２値化するセンサ信号処理装置に関す
る。
検出し、それを２値化するセンサ信号処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＭＲＥ（強磁性薄膜抵抗体）によ
り回転体の回転を検出する装置として、特開平４−６９
９８６号公報に開示されたものがある。これは、歯車状
の回転体が回転すると、ＭＲＥを通過する磁束の方向が
変化することでＭＲＥの出力が変化し、それを２値化し
て信号処理することにより、回転体の回転を検出するも
のである。
り回転体の回転を検出する装置として、特開平４−６９
９８６号公報に開示されたものがある。これは、歯車状
の回転体が回転すると、ＭＲＥを通過する磁束の方向が
変化することでＭＲＥの出力が変化し、それを２値化し
て信号処理することにより、回転体の回転を検出するも
のである。
【０００３】そして、上記公報においては、ＭＲＥによ
る波形状の出力をディジタル出力、すなわち２値化する
際において、波形のどの辺りをしきい値として、矩形状
にするかを決定する方法として、２値化する手段である
２値パルス化コンパレータのしきい値（上限値Ｓ１およ
び下限値Ｓ２）を予め設定して、ＭＲＥの出力がそのし
きい値と交差するように、すなわち、ＭＲＥの出力が変
動しても２値化検出できるように、常にＭＲＥの出力補
正を行うようにしている。
る波形状の出力をディジタル出力、すなわち２値化する
際において、波形のどの辺りをしきい値として、矩形状
にするかを決定する方法として、２値化する手段である
２値パルス化コンパレータのしきい値（上限値Ｓ１およ
び下限値Ｓ２）を予め設定して、ＭＲＥの出力がそのし
きい値と交差するように、すなわち、ＭＲＥの出力が変
動しても２値化検出できるように、常にＭＲＥの出力補
正を行うようにしている。
【０００４】この出力補正の方法は、上限設定用比較器
と下限設定用比較器を設け、ＭＲＥの出力がそれら上限
値あるいは下限値を超えたときに、発振器を用いてｕｐ
／ｄｏｗｎカウンタのカウント値をダウンカウントある
いはアップカウントさせて、前記カウンタ値を変更し、
そのカウンタ値をオフセット入力とすることで、ＭＲＥ
の出力が上限値と下限値の間の値となるように、オフセ
ット調整を行うものである。
と下限設定用比較器を設け、ＭＲＥの出力がそれら上限
値あるいは下限値を超えたときに、発振器を用いてｕｐ
／ｄｏｗｎカウンタのカウント値をダウンカウントある
いはアップカウントさせて、前記カウンタ値を変更し、
そのカウンタ値をオフセット入力とすることで、ＭＲＥ
の出力が上限値と下限値の間の値となるように、オフセ
ット調整を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＲＥ
の出力にはオフセット電圧が含まれたり、形年変化によ
りその出力が変化するため、上述したようにＭＲＥの出
力が設定値内に入るように常に、出力補正を行うように
しなければならない。すなわち、出力補正回路は常に動
作しなければならない。従って、出力補正回路の発振器
が常に動作することになり、常に発振スパイクノイズが
発生することになる。このスパイクノイズと、ＭＲＥの
出力を２値化する２値パルス化コンパレータのスイッチ
ング動作とが同じ時間に発生すると、スイッチングのタ
イミングが少しずれる。これが角度精度の誤差となって
現れる。角度精度とは、ＭＲＥセンサの出力波形のどの
レベルで２値化出力を１から０へ、あるいは０から１へ
切り換えるか、がいかに再現性よく行われるか、という
ことである。従って、スパイクノイズが発生すると、２
値パルス化コンパレータが比較動作を行う際に微妙なエ
ッジのズレを発生し、これが角度精度の誤差となる。例
えば、車両等のエンジン制御に用いるクランク角センサ
やカム角センサでは、絶対角度精度±０．１°、繰り返
し（リピータビリティ）０．０２°という高精度が要求
されるため、外部からのスイッチングノイズ等のノイズ
もできるだけ遮断したいという要望がある。
の出力にはオフセット電圧が含まれたり、形年変化によ
りその出力が変化するため、上述したようにＭＲＥの出
力が設定値内に入るように常に、出力補正を行うように
しなければならない。すなわち、出力補正回路は常に動
作しなければならない。従って、出力補正回路の発振器
が常に動作することになり、常に発振スパイクノイズが
発生することになる。このスパイクノイズと、ＭＲＥの
出力を２値化する２値パルス化コンパレータのスイッチ
ング動作とが同じ時間に発生すると、スイッチングのタ
イミングが少しずれる。これが角度精度の誤差となって
現れる。角度精度とは、ＭＲＥセンサの出力波形のどの
レベルで２値化出力を１から０へ、あるいは０から１へ
切り換えるか、がいかに再現性よく行われるか、という
ことである。従って、スパイクノイズが発生すると、２
値パルス化コンパレータが比較動作を行う際に微妙なエ
ッジのズレを発生し、これが角度精度の誤差となる。例
えば、車両等のエンジン制御に用いるクランク角センサ
やカム角センサでは、絶対角度精度±０．１°、繰り返
し（リピータビリティ）０．０２°という高精度が要求
されるため、外部からのスイッチングノイズ等のノイズ
もできるだけ遮断したいという要望がある。
【０００６】従って、本発明は上記問題点に鑑み、出力
補正後の通常動作中に、発振動作を停止させることので
きるセンサ信号処理回路を提供することを目的とする。
補正後の通常動作中に、発振動作を停止させることので
きるセンサ信号処理回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
センサ信号処理回路は、磁気を感知し電気信号に変換し
出力する磁気検出センサの出力信号にオフセット信号を
加え、前記電気信号を増幅する信号増幅手段と、前記信
号増幅手段の出力信号が所望の上限値あるいは下限値を
超えると、オフセット調整開始信号を出力する信号判定
手段と、該オフセット調整開始信号により、周期信号を
出力する周期信号発生手段と、該周期信号によりカウン
ト値を変化させるカウント手段と、前記カウント値に相
当するオフセット信号を出力するオフセット信号出力手
段とからなる出力補正手段と、前記磁気検出センサから
の出力信号のピーク値およびボトム値をホールドするピ
ーク・ボトムホールド手段と、前記ピーク・ボトムホー
ルド手段によるピーク値およびボトム値とからしきい値
を設定するしきい値設定手段と、前記磁気検出センサの
出力信号と、前記しきい値設定手段により設定されたし
きい値とを比較して、その大小関係により２値化信号を
出力する比較手段とを備えたことを特徴としている。
センサ信号処理回路は、磁気を感知し電気信号に変換し
出力する磁気検出センサの出力信号にオフセット信号を
加え、前記電気信号を増幅する信号増幅手段と、前記信
号増幅手段の出力信号が所望の上限値あるいは下限値を
超えると、オフセット調整開始信号を出力する信号判定
手段と、該オフセット調整開始信号により、周期信号を
出力する周期信号発生手段と、該周期信号によりカウン
ト値を変化させるカウント手段と、前記カウント値に相
当するオフセット信号を出力するオフセット信号出力手
段とからなる出力補正手段と、前記磁気検出センサから
の出力信号のピーク値およびボトム値をホールドするピ
ーク・ボトムホールド手段と、前記ピーク・ボトムホー
ルド手段によるピーク値およびボトム値とからしきい値
を設定するしきい値設定手段と、前記磁気検出センサの
出力信号と、前記しきい値設定手段により設定されたし
きい値とを比較して、その大小関係により２値化信号を
出力する比較手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の作用および効果】上記本発明のセンサ信号処理
回路の構成によると、前記磁気検出センサの出力信号を
２値化する際に、該磁気検出センサの出力のピーク値お
よびボトム値をホールドし、それらの値によって２値化
するためのしきい値を設定するようにしているため、一
度前記出力補正回路により前記磁気検出センサの出力を
補正すれば、その後は、前記ピーク・ボトムホールド手
段により２値化するためのしきい値は設定されるように
なり、前記出力補正回路の補正動作を必要としない。す
なわち、出力補正後の通常動作において、補正のための
周期信号を発振する必要がなく、発振スパイクノイズに
よる角度精度の低下を防止することができる。
回路の構成によると、前記磁気検出センサの出力信号を
２値化する際に、該磁気検出センサの出力のピーク値お
よびボトム値をホールドし、それらの値によって２値化
するためのしきい値を設定するようにしているため、一
度前記出力補正回路により前記磁気検出センサの出力を
補正すれば、その後は、前記ピーク・ボトムホールド手
段により２値化するためのしきい値は設定されるように
なり、前記出力補正回路の補正動作を必要としない。す
なわち、出力補正後の通常動作において、補正のための
周期信号を発振する必要がなく、発振スパイクノイズに
よる角度精度の低下を防止することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明による一実施例を図面を用いて
説明する。図１に、歯車１、ＭＲＥブリッジ回路２とそ
の出力補正回路３および２値化回路４を示す。まず、２
値化回路４について図２を用いて説明する。これは、Ｍ
ＲＥブリッジ回路２の補正増幅した出力信号Ａを反転入
力とする２値パルス化コンパレータ１１と、出力信号Ａ
のピーク値、ボトム値をホールドするピークホールド回
路１２ａとボトムホールド回路１２ｂ、これらホールド
回路のホールドをリセットするリセット回路１３および
ホールド値からコンパレータ１１の非反転入力となるし
きい値を設定するしきい値設定回路１４から構成されて
いる。
説明する。図１に、歯車１、ＭＲＥブリッジ回路２とそ
の出力補正回路３および２値化回路４を示す。まず、２
値化回路４について図２を用いて説明する。これは、Ｍ
ＲＥブリッジ回路２の補正増幅した出力信号Ａを反転入
力とする２値パルス化コンパレータ１１と、出力信号Ａ
のピーク値、ボトム値をホールドするピークホールド回
路１２ａとボトムホールド回路１２ｂ、これらホールド
回路のホールドをリセットするリセット回路１３および
ホールド値からコンパレータ１１の非反転入力となるし
きい値を設定するしきい値設定回路１４から構成されて
いる。
【００１０】図２に示す回路動作を図３に示す簡単なタ
イムチャートを基に説明する。図３（ａ）にコンパレー
タ１１を示し、同図（ｂ）にタイムチャートを示す。な
お、コンパレータ１１の反転入力、すなわちＭＲＥ出力
信号ＡをＩＮとして実線で示し、非反転入力すなわちし
きい値をＴＨとして点線で示し、出力をＯＵＴとする。
すなわち、ＩＮの値がＴＨの値よりも小さくなると、コ
ンパレータ１１の出力ＯＵＴは”Ｈｉｇｈ”となり、Ｉ
Ｎの値がＴＨの値よりも大きくなると出力ＯＵＴは”Ｌ
ｏｗ”となる。また、ピークホールド値はＭＲＥ出力信
号Ａの山の値であり、ボトムホールド値は谷の値であ
る。また、それぞれのリセットは、ＩＮ波形がＴＨ波形
よりも小さくなったとき、すなわちＯＵＴが”Ｈｉｇ
ｈ”となったときにボトムホールド値をリセットし、Ｉ
Ｎ波形がＴＨ波形よりも大きくなったとき、すなわちＯ
ＵＴが”Ｌｏｗ”となったときにピークホールド値をリ
セットするように構成されている。また、しきい値は、
ピークホールド回路の出力値とボトムホールド回路の出
力値との間の値（以下、ＰＨ−ＢＨと記す）となるよう
に、例えば分圧抵抗により設定される。本実施例におい
ては、ＯＵＴが”Ｈｉｇｈ”になると（１／４）・（Ｐ
Ｈ−ＢＨ）、”Ｌｏｗ”になると（３／４）・（ＰＨ−
ＢＨ）となるように、ＯＵＴの値によりオン・オフする
アナログスイッチ等（図示していない）により決定され
る。
イムチャートを基に説明する。図３（ａ）にコンパレー
タ１１を示し、同図（ｂ）にタイムチャートを示す。な
お、コンパレータ１１の反転入力、すなわちＭＲＥ出力
信号ＡをＩＮとして実線で示し、非反転入力すなわちし
きい値をＴＨとして点線で示し、出力をＯＵＴとする。
すなわち、ＩＮの値がＴＨの値よりも小さくなると、コ
ンパレータ１１の出力ＯＵＴは”Ｈｉｇｈ”となり、Ｉ
Ｎの値がＴＨの値よりも大きくなると出力ＯＵＴは”Ｌ
ｏｗ”となる。また、ピークホールド値はＭＲＥ出力信
号Ａの山の値であり、ボトムホールド値は谷の値であ
る。また、それぞれのリセットは、ＩＮ波形がＴＨ波形
よりも小さくなったとき、すなわちＯＵＴが”Ｈｉｇ
ｈ”となったときにボトムホールド値をリセットし、Ｉ
Ｎ波形がＴＨ波形よりも大きくなったとき、すなわちＯ
ＵＴが”Ｌｏｗ”となったときにピークホールド値をリ
セットするように構成されている。また、しきい値は、
ピークホールド回路の出力値とボトムホールド回路の出
力値との間の値（以下、ＰＨ−ＢＨと記す）となるよう
に、例えば分圧抵抗により設定される。本実施例におい
ては、ＯＵＴが”Ｈｉｇｈ”になると（１／４）・（Ｐ
Ｈ−ＢＨ）、”Ｌｏｗ”になると（３／４）・（ＰＨ−
ＢＨ）となるように、ＯＵＴの値によりオン・オフする
アナログスイッチ等（図示していない）により決定され
る。
【００１１】以上のように、本実施例による２値化回路
４では、２値化のためのしきい値を、固定しきい値では
なく、ＭＲＥ出力信号Ａのピーク値とボトム値とにより
常時決定している。すなわち、出力が変動しても必ずそ
の出力に対応したしきい値が設定されるため、出力変動
による検出誤差を防止することができる。これにより、
電源投入後、一度オフセット調整をすればオフセット調
整を停止させることができる。すなわち、出力補正回路
の発振器を停止させることができ、発振スパイクノイズ
の影響を受けることがないので、高い角度精度を得るこ
とができる。
４では、２値化のためのしきい値を、固定しきい値では
なく、ＭＲＥ出力信号Ａのピーク値とボトム値とにより
常時決定している。すなわち、出力が変動しても必ずそ
の出力に対応したしきい値が設定されるため、出力変動
による検出誤差を防止することができる。これにより、
電源投入後、一度オフセット調整をすればオフセット調
整を停止させることができる。すなわち、出力補正回路
の発振器を停止させることができ、発振スパイクノイズ
の影響を受けることがないので、高い角度精度を得るこ
とができる。
【００１２】次に、一度オフセットを調整すると発振器
を停止する構成となっている出力補正回路３について図
１を用いて説明する。差動増幅器５の＋入力はブリッジ
回路２の出力であり、−入力は、Ｄ／Ａコンバータ１０
による調整電圧となっている。差動増幅器５の出力は、
上限値設定用のコンパレータ６ａの＋入力および下限値
設定用のコンパレータ６ｂの−入力となっており、２値
化回路４にも入力される。また、コンパレータ６ａおよ
びコンパレータ６ｂの＋入力および−入力は、上限値電
圧および下限値電圧を設定するための電源電圧を４段階
に分圧した抵抗からなる設定電圧ｒｅｆ１〜ｒｅｆ４の
いづれか１つの電圧が供給される。
を停止する構成となっている出力補正回路３について図
１を用いて説明する。差動増幅器５の＋入力はブリッジ
回路２の出力であり、−入力は、Ｄ／Ａコンバータ１０
による調整電圧となっている。差動増幅器５の出力は、
上限値設定用のコンパレータ６ａの＋入力および下限値
設定用のコンパレータ６ｂの−入力となっており、２値
化回路４にも入力される。また、コンパレータ６ａおよ
びコンパレータ６ｂの＋入力および−入力は、上限値電
圧および下限値電圧を設定するための電源電圧を４段階
に分圧した抵抗からなる設定電圧ｒｅｆ１〜ｒｅｆ４の
いづれか１つの電圧が供給される。
【００１３】本実施例においては、コンパレータ６ａの
−入力には、ｒｅｆ１あるいはｒｅｆ２が入力され、コ
ンパレータ６ｂの＋入力には、ｒｅｆ３あるいはｒｅｆ
４が入力される。そして、コンパレータ６ａおよび６ｂ
の出力は、ＯＲ回路７に入力される。ＯＲ回路７の出力
は発振開始信号として発振器８に入力され、発振器８の
出力はｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９に入力される。また、
ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９は、コンパレータ６ａの出力
によりどちらにカウンタを動作させるかを決めるｕｐ／
ｄｏｗｎＦＬＡＧが入力されるようになっている。すな
わち、コンパレータ６ａの出力が”Ｈｉｇｈ”ならばダ
ウンカウントし、コンパレータ６ａの出力が”Ｌｏｗ”
ならばアップカウントするように設定されている。そし
て、カウンタ９の出力がＤ／Ａコンバータに入力される
ようになっている。
−入力には、ｒｅｆ１あるいはｒｅｆ２が入力され、コ
ンパレータ６ｂの＋入力には、ｒｅｆ３あるいはｒｅｆ
４が入力される。そして、コンパレータ６ａおよび６ｂ
の出力は、ＯＲ回路７に入力される。ＯＲ回路７の出力
は発振開始信号として発振器８に入力され、発振器８の
出力はｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９に入力される。また、
ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９は、コンパレータ６ａの出力
によりどちらにカウンタを動作させるかを決めるｕｐ／
ｄｏｗｎＦＬＡＧが入力されるようになっている。すな
わち、コンパレータ６ａの出力が”Ｈｉｇｈ”ならばダ
ウンカウントし、コンパレータ６ａの出力が”Ｌｏｗ”
ならばアップカウントするように設定されている。そし
て、カウンタ９の出力がＤ／Ａコンバータに入力される
ようになっている。
【００１４】次に、図１に示す回路ブロック図の動作を
説明する。ここで、差動増幅器（オペアンプ）５の利得
は、ＭＲＥブリッジ回路２の信号を増幅した場合、差動
増幅器５の出力が、設定電圧ｒｅｆ１以下・ｒｅｆ４以
上となるように設定されているものとする。このｒｅｆ
１の値はオペアンプ５の出力電圧範囲の上限値以下に、
ｒｅｆ４の値はオペアンプ５の出力電圧の下限値以上に
設定する。ｒｅｆ２、３の値は上記設定値に動作を安定
させるためのヒステリシス幅を加えた値に設定する。
説明する。ここで、差動増幅器（オペアンプ）５の利得
は、ＭＲＥブリッジ回路２の信号を増幅した場合、差動
増幅器５の出力が、設定電圧ｒｅｆ１以下・ｒｅｆ４以
上となるように設定されているものとする。このｒｅｆ
１の値はオペアンプ５の出力電圧範囲の上限値以下に、
ｒｅｆ４の値はオペアンプ５の出力電圧の下限値以上に
設定する。ｒｅｆ２、３の値は上記設定値に動作を安定
させるためのヒステリシス幅を加えた値に設定する。
【００１５】まず、電源電圧が印加されると各ブロック
は初期状態に設定される。ここで歯車１が回転を始める
とＭＲＥブリッジ回路２のバランスが崩れ、出力電圧が
変動する。この時、オペアンプ５の出力が設定電圧ｒｅ
ｆ１よりも大きい場合、（オフセット電圧が＋方向に発
生していることを意味している）コンパレータ６ａの出
力が”Ｈｉｇｈ”となり、ＯＲ回路７の出力が”Ｈｉｇ
ｈ”となり発振器８が発振を開始する。すると、ｕｐ／
ｄｏｗｎＦＬＡＧが”Ｈｉｇｈ”となるため、ｕｐ／ｄ
ｏｗｎカウンタ９は発振器８の発振でダウンカウントを
開始する。Ｄ／Ａコンバータ１０はこのｕｐ／ｄｏｗｎ
カウンタ９のデータで設定されるアナログ電圧を出力す
るように結線されているので、Ｄ／Ａコンバータ１０の
出力電圧が減少する。従って、オペアンプ５の出力電圧
が徐々に減少する。この動作はオペアンプ５の出力電圧
がｒｅｆ２以下になるまで継続される。オペアンプ５の
出力電圧がｒｅｆ２以下になると発振器８の発振動作が
停止し、Ｄ／Ａコンバータの出力電圧は固定される。
は初期状態に設定される。ここで歯車１が回転を始める
とＭＲＥブリッジ回路２のバランスが崩れ、出力電圧が
変動する。この時、オペアンプ５の出力が設定電圧ｒｅ
ｆ１よりも大きい場合、（オフセット電圧が＋方向に発
生していることを意味している）コンパレータ６ａの出
力が”Ｈｉｇｈ”となり、ＯＲ回路７の出力が”Ｈｉｇ
ｈ”となり発振器８が発振を開始する。すると、ｕｐ／
ｄｏｗｎＦＬＡＧが”Ｈｉｇｈ”となるため、ｕｐ／ｄ
ｏｗｎカウンタ９は発振器８の発振でダウンカウントを
開始する。Ｄ／Ａコンバータ１０はこのｕｐ／ｄｏｗｎ
カウンタ９のデータで設定されるアナログ電圧を出力す
るように結線されているので、Ｄ／Ａコンバータ１０の
出力電圧が減少する。従って、オペアンプ５の出力電圧
が徐々に減少する。この動作はオペアンプ５の出力電圧
がｒｅｆ２以下になるまで継続される。オペアンプ５の
出力電圧がｒｅｆ２以下になると発振器８の発振動作が
停止し、Ｄ／Ａコンバータの出力電圧は固定される。
【００１６】この状態では、オペアンプ５の出力電圧範
囲は、ｒｅｆ２以下・ｒｅｆ４以上となり、オペアンプ
の後段の２値化回路４が安定して動作する電圧範囲とな
る。次に、オペアンプ５の出力電圧がｒｅｆ４よりも小
さい場合、コンパレータ６ｂの出力が”Ｈｉｇｈ”とな
り、ＯＲ回路７の出力が”Ｈｉｇｈ”となり発振器８が
発振を開始する。すると、このときコンパレータ６ａの
出力は”Ｌｏｗ”なのでｕｐ／ｄｏｗｎＦＬＡＧが”Ｌ
ｏｗ”となるため、ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９は発振器
８の発振でアップカウントを開始する。従って、Ｄ／Ａ
コンバータ１０の出力電圧が徐々に増加する。この動作
は、オペアンプ５の出力電圧がｒｅｆ３以上になるまで
継続され、オペアンプの出力電圧がｒｅｆ３以上になる
と、発振器８の発振動作が停止し、オペアンプの出力範
囲はｒｅｆ１以下・ｒｅｆ３以上に固定され、オペアン
プ５の後段の２値化回路４が安定して動作する電圧範囲
となる。
囲は、ｒｅｆ２以下・ｒｅｆ４以上となり、オペアンプ
の後段の２値化回路４が安定して動作する電圧範囲とな
る。次に、オペアンプ５の出力電圧がｒｅｆ４よりも小
さい場合、コンパレータ６ｂの出力が”Ｈｉｇｈ”とな
り、ＯＲ回路７の出力が”Ｈｉｇｈ”となり発振器８が
発振を開始する。すると、このときコンパレータ６ａの
出力は”Ｌｏｗ”なのでｕｐ／ｄｏｗｎＦＬＡＧが”Ｌ
ｏｗ”となるため、ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ９は発振器
８の発振でアップカウントを開始する。従って、Ｄ／Ａ
コンバータ１０の出力電圧が徐々に増加する。この動作
は、オペアンプ５の出力電圧がｒｅｆ３以上になるまで
継続され、オペアンプの出力電圧がｒｅｆ３以上になる
と、発振器８の発振動作が停止し、オペアンプの出力範
囲はｒｅｆ１以下・ｒｅｆ３以上に固定され、オペアン
プ５の後段の２値化回路４が安定して動作する電圧範囲
となる。
【００１７】以上のように、本実施例によると、ＭＲＥ
ブリッジ出力の増幅信号が予め設定してある設定電圧ｒ
ｅｆ１あるいはｒｅｆ４を超えたときに、発振器の発振
動作を開始させ、上記範囲内にオペアンプの出力電圧が
入ったときに発振動作を停止させるようにしているた
め、通常動作においては発振器による発振がなく、従っ
て、発振スパイクノイズの影響をなくすことができる。
すなわち、絶対角度精度±０．１°、繰り返し（リピー
タビリティ）０．０２°という高精度な角度検出を安定
して行うことが可能となる。
ブリッジ出力の増幅信号が予め設定してある設定電圧ｒ
ｅｆ１あるいはｒｅｆ４を超えたときに、発振器の発振
動作を開始させ、上記範囲内にオペアンプの出力電圧が
入ったときに発振動作を停止させるようにしているた
め、通常動作においては発振器による発振がなく、従っ
て、発振スパイクノイズの影響をなくすことができる。
すなわち、絶対角度精度±０．１°、繰り返し（リピー
タビリティ）０．０２°という高精度な角度検出を安定
して行うことが可能となる。
【００１８】そして、上述した２値パルス化コンパレー
タ１１とピーク・ボトムホールド回路１２とからなる２
値化回路４により出力波形の２値化が行われる。ピーク
・ボトムホールド回路１２は、オペアンプ５の出力波形
のピーク電圧およびボトム電圧を毎回記憶して、その値
に応じてしきい値を設定し、２値パルス化コンパレータ
１１に入力する。２値パルス化コンパレータ１１では、
ピークホールド・ボトムホールド回路１２ａ，ｂで設定
されたしきい値により、オペアンプ５の出力波形を２値
化する。こうすることにより、ｒｅｆ１〜ｒｅｆ４の広
い範囲で適当に振幅している出力波形Ａに対して、角度
精度よく２値パルスエッジを出力電圧できる。その後、
２値パルスは図示されていない信号処理回路により処理
されるものである。
タ１１とピーク・ボトムホールド回路１２とからなる２
値化回路４により出力波形の２値化が行われる。ピーク
・ボトムホールド回路１２は、オペアンプ５の出力波形
のピーク電圧およびボトム電圧を毎回記憶して、その値
に応じてしきい値を設定し、２値パルス化コンパレータ
１１に入力する。２値パルス化コンパレータ１１では、
ピークホールド・ボトムホールド回路１２ａ，ｂで設定
されたしきい値により、オペアンプ５の出力波形を２値
化する。こうすることにより、ｒｅｆ１〜ｒｅｆ４の広
い範囲で適当に振幅している出力波形Ａに対して、角度
精度よく２値パルスエッジを出力電圧できる。その後、
２値パルスは図示されていない信号処理回路により処理
されるものである。
【図１】角度センサの信号処理回路の一部を示す図であ
る。
る。
【図２】２値化回路を示す図である。
【図３】（ａ）は、コンパレータの入出力を示す図であ
る。（ｂ）は、コンパレータの入出力タイムチャートを
示す図である。
る。（ｂ）は、コンパレータの入出力タイムチャートを
示す図である。
３ 出力補正回路 ５ 差動増幅器 ６ａ 上限値設定用コンパレータ ６ｂ 下限値設定用コンパレータ ７ ＯＲ回路 ８ 発振器 ９ ｕｐ／ｄｏｗｎカウンタ １０ Ｄ／Ａコンバータ １１ ２値パルス化コンパレータ １２ａ ピークホールド回路 １２ｂ ボトムホールド回路 １３ リセット回路 １４ しきい値決定回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 33/09 (72)発明者 牧野 泰明 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 磁気を感知し電気信号に変換し出力する
磁気検出センサの出力信号にオフセット信号を加え、前
記電気信号を増幅する信号増幅手段と、 前記信号増幅手段の出力信号が所望の上限値あるいは下
限値を超えると、オフセット調整開始信号を出力する信
号判定手段と、 該オフセット調整開始信号により、周期信号を出力する
周期信号発生手段と、 該周期信号によりカウント値を変化させるカウント手段
と、 前記カウント値に相当するオフセット信号を出力するオ
フセット信号出力手段とからなる出力補正手段と、 前記磁気検出センサからの出力信号のピーク値およびボ
トム値をホールドするピーク・ボトムホールド手段と、 前記ピーク・ボトムホールド手段によるピーク値および
ボトム値とからしきい値を設定するしきい値設定手段
と、 前記磁気検出センサの出力信号と、前記しきい値設定手
段により設定されたしきい値とを比較して、その大小関
係により２値化信号を出力する比較手段とを備えたこと
を特徴とするセンサ信号処理装置。 - 【請求項２】 前記信号判定手段は、前記信号増幅手段
と前記上限値とを比較する第１の信号比較手段と、 前記信号増幅手段と前記下限値とを比較する第２の信号
比較手段と、 これら２つの信号比較手段の出力により、前記所定の信
号を決定する信号決定手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のセンサ信号処
理装置。 - 【請求項３】 前記オフセット信号出力手段は、前記第
１あるいは第２の信号比較手段の出力により、前記周期
信号発生手段の出力による変化の向きを決定することを
特徴とする請求項２記載のセンサ信号処理装置。 - 【請求項４】 前記上限値および下限値の間には、少な
くとも２つの設定値があることを特徴とする請求項１記
載のセンサ信号処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32647093A JP3326933B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | センサ信号処理装置 |
| US08/227,649 US5493219A (en) | 1993-04-15 | 1994-04-14 | MRE sensor signal detector |
| DE69406973T DE69406973T2 (de) | 1993-04-15 | 1994-04-14 | Ausgangssignalverarbeitungseinheit für einen Sensor |
| EP94105811A EP0621460B1 (en) | 1993-04-15 | 1994-04-14 | Sensor signal processing unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32647093A JP3326933B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | センサ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183591A true JPH07183591A (ja) | 1995-07-21 |
| JP3326933B2 JP3326933B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18188174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32647093A Expired - Lifetime JP3326933B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-12-24 | センサ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326933B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098304A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Yamaha Corp | 磁気測定回路 |
| WO2008078745A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Alps Electric Co., Ltd. | 磁気検出方法および磁気検出装置 |
| JP2008533498A (ja) * | 2005-03-21 | 2008-08-21 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | シーケンシャルフローステートマシーンを有する近接検出器 |
| EP3136112A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Rotation sensor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009192382A (ja) | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Aisin Seiki Co Ltd | センサ信号処理装置 |
| US9091566B2 (en) | 2010-02-23 | 2015-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Binarization circuit for binarizing detection signal representing rotation or movement of object |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32647093A patent/JP3326933B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098304A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Yamaha Corp | 磁気測定回路 |
| JP2008533498A (ja) * | 2005-03-21 | 2008-08-21 | アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド | シーケンシャルフローステートマシーンを有する近接検出器 |
| WO2008078745A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Alps Electric Co., Ltd. | 磁気検出方法および磁気検出装置 |
| JP5006341B2 (ja) * | 2006-12-26 | 2012-08-22 | アルプス電気株式会社 | 磁気検出方法および磁気検出装置 |
| EP3136112A1 (en) | 2015-08-28 | 2017-03-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Rotation sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3326933B2 (ja) | 2002-09-24 |
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Legal Events
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