JPH07229756A - 回転速度検出装置 - Google Patents

回転速度検出装置

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JPH07229756A
JPH07229756A JP2447794A JP2447794A JPH07229756A JP H07229756 A JPH07229756 A JP H07229756A JP 2447794 A JP2447794 A JP 2447794A JP 2447794 A JP2447794 A JP 2447794A JP H07229756 A JPH07229756 A JP H07229756A
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JP
Japan
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magnetic drum
rotation speed
phase angle
signal
wave signal
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Pending
Application number
JP2447794A
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English (en)
Inventor
Mitsunori Ishii
光徳 石井
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高速回転はもとより極低速回転も検出可能と
した車輪速度センサとして好適な回転速度検出装置を提
供する。 【構成】 演算装置3は、MRセンサ2からの2つの正
弦波信号をスイッチ回路3aを介してそれぞれ切換入力
しパルス波信号に整形して出力する波形整形部3b及び
デジタル信号に変換して出力するA/D変換部3cと、
パルス波信号のパルス幅またはパルス数を計測するパル
ス波信号計測部3dと、磁気ドラムの回転角に対応した
位相角を演算する位相角演算部3eと、磁気ドラムの回
転速度をパルス数またはパルス幅から演算し、あるいは
位相角の単位時間内の変化量から演算して信号出力する
回転速度演算部3fと、回転速度演算部3fの出力信号
に応じて磁気ドラムの回転速度が所定値以上のときはス
イッチ回路3aを波形整形回路3b側に切換え、所定値
未満のときはA/D変換部3c側に切換えるスイッチ切
換部3gとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速回転はもとより極
低速回転も検出可能であって、車両のアンチロックブレ
ーキ装置やトラクションコントロール装置、あるいは車
速感応式パワーステアリング装置に使用する車輪速度セ
ンサとして好適な回転速度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車輪の回転速度などを検出する回転速度
検出装置としては、複数の磁気トラックが等ピッチ間隔
で着磁された磁気ドラムと、この磁気ドラムの着磁面に
所定間隔を開けて磁気抵抗素子を対向させたMRセンサ
と、このMRセンサから出力される正弦波信号に基づき
上記磁気ドラムの回転速度を演算して信号出力する演算
装置とを備えたものが、従来一般に知られている(特開
平4−134267号公報、特開平4−198758号
公報参照)。
【0003】ここで、従来一般に知られている回転速度
検出装置の演算装置は、MRセンサから出力される正弦
波信号をパルス波信号に整形する波形整形部と、この波
形整形部から出力されるパルス波信号のパルス幅または
単位時間内のパルス数を計測するパルス波信号計測部
と、このパルス波信号計測部から入力するパルス数また
はパルス幅の信号に基づき前記磁気ドラムの回転速度を
演算して信号出力する回転速度演算部とを有する構成と
なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の回転
速度検出装置では、磁気ドラムの回転速度が低速になる
につれて波形整形部から出力されるパルス波信号のパル
ス幅は長くなり、パルス波信号計測部によるパルス幅の
計測に時間がかかって応答性が低下する。また特に、磁
気ドラムの回転速度が極低速となると、パルス波信号計
測部によるパルス幅の計測時間が演算装置の演算周期よ
り長くなって回転速度の検出が不可能となる。
【0005】このように従来の回転速度検出装置は、例
えば車両の車輪速度センサとして使用した場合に、1〜
2km/h程度の車速に対応した極低速回転を実質上検
出できないという問題があった。
【0006】そこで本発明は、高速回転はもとより極低
速回転も検出可能とした車輪速度センサとして好適な回
転速度検出装置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】この目的のため本発明
は、複数の磁気トラックが等ピッチ間隔で着磁された磁
気ドラムと、この磁気ドラムの着磁面に所定間隔を開け
て磁気抵抗素子を対向させたMRセンサと、このMRセ
ンサから出力される正弦波信号に基づき上記磁気ドラム
の回転速度を演算して信号出力する演算装置とを備えた
回転速度検出装置において、上記演算装置は、MRセン
サから出力される位相差π/2の2つの正弦波信号をス
イッチ回路を介してそれぞれ切換入力することで該正弦
波信号をパルス波信号に整形する波形整形部、及び該正
弦波信号をデジタル信号に変換するA/D変換部と、上
記波形整形部から出力されるパルス波信号のパルス幅ま
たは単位時間内のパルス数を計測するパルス波信号計測
部と、上記A/D変換部から出力されるデジタル信号に
基づき磁気ドラムの回転角に対応した位相角を演算する
位相角演算部と、上記パルス波信号計測部から入力する
パルス数またはパルス幅の信号に基づき上記磁気ドラム
の回転速度を演算し、または上記位相角演算部から入力
する位相角信号に基づき単位時間内の位相角の変化量か
ら磁気ドラムの回転速度を演算して信号出力する回転速
度演算部と、この回転速度演算部からの出力信号に応じ
て上記磁気ドラムの回転速度が所定値以上のときは上記
スイッチ回路を波形整形部側に切換え、所定値未満のと
きは上記スイッチ回路をA/D変換部側に切換えるスイ
ッチ切換部とを備えることを手段としている。
【0008】
【作用】このような手段を採用した本発明による回転速
度検出装置は、例えば車両の車軸と同一回転速度で回転
するように磁気ドラムを一対のギヤを介して車軸に伝動
構成することで、車輪速度センサとして使用される。そ
して車軸の回転に伴い磁気ドラムが車軸と同一回転速度
で回転すると、MRセンサが位相差π/2の2つの正弦
波信号を演算装置に出力し、演算装置が磁気ドラムの回
転速度を車輪速度として出力する。
【0009】ここで、車軸と共に磁気ドラムが高速度で
回転しているときは、演算装置のスイッチ切換部が回転
速度演算部からの出力信号に応じてスイッチ回路を波形
整形部側に切換えている。そこで、MRセンサから出力
された2つの正弦波信号はスイッチ回路を介して波形整
形部に入力し、この波形整形部により整形されたパルス
波信号がパルス波信号計測部に入力することで、パルス
波信号のパルス幅または単位時間内のパルス数が計測さ
れる。そしてこのパルス幅またはパルス数の信号に基づ
き回転速度演算部が磁気ドラムの回転速度を演算して信
号出力する。
【0010】一方、車軸と共に磁気ドラムが極低速度で
回転しているときは、スイッチ切換え部が回転速度演算
部からの出力信号に応じてスイッチ回路をA/D変換部
側に切換えている。そこで、MRセンサから出力された
位相差π/2の2つの正弦波信号はスイッチ回路を介し
てA/D変換部に入力し、このA/D変換部により変換
されたデジタル信号が位相角演算部に入力することで、
磁気ドラムの回転角に対応した位相角が演算される。そ
してこの位相角信号を入力した回転速度演算部が単位時
間内の位相角の変化量から磁気ドラムの回転速度を演算
して信号出力する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図2は車両の車輪速度センサと
して適用された一実施例による回転速度検出装置の全体
概略構成を示し、図2中符号1は磁気ドラム、符号2は
MRセンサ、符号3は演算装置をそれぞれ示している。
【0012】磁気ドラム1は、回転軸1aを中心とした
周面1bに複数(100〜200個)の磁気トラックが
等ピッチ間隔で着磁されたものであり、その回転軸1a
は同一歯数からなる一対のギヤ4,5を介して車両の車
軸6に伝動構成され、車軸6に固定された車輪7と同一
回転速度で回転するようになっている。
【0013】またMRセンサ2は、図3に示すようにブ
リッジ回路を構成する4個の磁気抵抗素子2a,2a,
2a,2aを有するもので、各磁気抵抗素子2a,2
a,2a,2aが前記磁気ドラム1の着磁面である周面
1bに対し所定間隔を開けて対向するよう配置されてい
る。そしてこのMRセンサ2は、磁気ドラム1の回転に
応じて図4に示すように位相差がπ/2である2つの正
弦波信号A,Bを出力するように構成されている。
【0014】ここで図1に示すように、前記演算装置3
は、スイッチ回路3a、波形整形部3b、A/D変換部
3c、パルス波信号計測部3d、位相角演算部3e、回
転速度演算部3f、スイッチ切換部3g等で構成されて
いる。
【0015】スイッチ回路3aは、後述するスイッチ切
換部3gの出力信号に応じてMRセンサ2から出力され
る位相差π/2の2つの正弦波信号A,Bを波形整形部
3bまたはA/D変換部3cに切換え出力する。
【0016】波形整形部3bは、スイッチ回路3aを介
して入力したMRセンサ2からの位相差π/2の2つの
正弦波信号A,Bをパルス波信号に変換して出力する。
【0017】A/D変換部3cは、スイッチ回路3aを
介して入力したMRセンサ2からの位相差π/2の2つ
の正弦波信号A,Bをデジタル信号に変換して出力す
る。
【0018】パルス波信号計測部3dは、波形整形部3
bから出力されるパルス波信号のパルス幅または単位時
間内のパルス数を計測してそのパルス数またはパルス幅
の信号を出力する。
【0019】ここで、図4に示すMRセンサ2の出力波
形図において、位相角θにおける正弦波信号A,Bの出
力電圧をそれぞれEa,Ebとし、また位相角θ=π/
2における正弦波信号Aの出力電圧をVa、位相角θ=
2πにおける正弦波信号Bの出力電圧をVbとすると、
Ea=Va・sinθであり、Eb=Vb・cosθで
あるから、θ=tan-1(Ea・Vb/Eb・Va)が
成立する。ここでVa=Vbとすることができるから、
θ=tan-1(Ea/Eb)が成立する。
【0020】そこで位相角演算部3eは、A/D変換部
3cから出力されるデジタル信号に基づき、θ=tan
-1(Ea/Eb)の式により磁気ドラム1の回転角に対
応した位相角θを演算してその位相角信号θを出力す
る。
【0021】回転速度演算部3fは、パルス波信号計測
部3dからパルス波信号のパルス数またはパルス幅の信
号を入力すると、その入力信号に基づき磁気ドラム1の
回転速度を演算して回転速度信号を出力する。またこの
回転速度演算部3fは、位相角演算部3eから位相角信
号θを入力すると、この位相角信号θの単位時間内の変
化量から磁気ドラム1の回転速度を演算して回転速度信
号を出力するよう構成されている。
【0022】スイッチ切換部3gは、回転速度演算部3
fからの回転速度信号に応じ、磁気ドラム1の回転速度
が所定値以上であってMRセンサ2から出力される正弦
波信号A,Bの周期が演算装置3の演算周期より十分に
短い場合には、スイッチ回路3aを波形整形部3b側に
切換え、磁気ドラム1の回転速度が所定値未満であって
MRセンサ2から出力される正弦波信号A,Bの周期が
演算装置3の演算周期より十分に短くない場合には、ス
イッチ回路3aをA/D変換部3c側に切換える。な
お、この切換え回転速度は、例えば3km/h未満の車
速に対応した極低速の車輪速度を検出すべく、例えば2
0rpmに設定される。
【0023】次に、このように構成された一実施例の回
転速度検出装置につき、その作用を説明する。車軸6の
回転により車輪7が回転する車両の走行中において、磁
気ドラム1は一対のギヤ4,5を介して車軸6及び車輪
7と同一回転速度で回転しており、MRセンサ2は磁気
ドラム1の回転速度に対応した位相差π/2の2つの正
弦波信号を演算装置3に出力している。
【0024】ここで、車速が例えば3km/h以上であ
って、磁気ドラム1が例えば20rpm以上で回転して
いるときは、演算装置3のスイッチ切換部3gが回転速
度演算部3fからの回転速度信号に応じてスイッチ回路
3aを波形整形部3b側に切換えている。そこで、MR
センサ2から出力された2つの正弦波信号A,Bはスイ
ッチ回路3aを介して波形整形部3bに入力する。する
とこの波形整形部3bは入力した2つの正弦波信号A,
Bをパルス波信号に整形してこれをパルス波信号計測部
3dに出力する。
【0025】パルス波信号計測部3dは、入力したパル
ス波信号のパルス幅または単位時間内のパルス数を計測
し、そのパルス幅またはパルス数の信号を回転速度演算
部3fに出力する。そこで回転速度演算部3fは、入力
したパルス幅またはパルス数の信号に基づき磁気ドラム
1の回転速度、即ち車輪7の回転速度を演算して回転速
度信号を出力する。
【0026】ここで、車速が次第に低下して例えば3k
m/h未満になり、磁気ドラム1が例えば20rpm未
満の回転速度となると、スイッチ切換部3gが回転速度
演算部3fからの回転速度信号に応じてスイッチ回路3
aをA/D変換部3c側に切換える。そこで、MRセン
サ2から出力された位相差π/2の2つの正弦波信号
A,Bはスイッチ回路3aを介してA/D変換部3cに
入力する。するとこのA/D変換部3cは入力した2つ
の正弦波信号A,Bをデジタル信号に変換してこれを位
相角演算部3eに出力する。
【0027】位相角演算部3eは、入力したデジタル信
号に基づき、θ=tan-1(Ea/Eb)の式により磁
気ドラム1の回転角に対応した位相角θを演算してその
位相角信号θを回転速度演算部3fに出力する。そこで
回転速度演算部3fは、入力した位相角信号θの単位時
間内の変化量から磁気ドラム1の回転速度、即ち車輪7
の回転速度を演算して回転速度信号を出力する。
【0028】このように本実施例では、車輪7の回転速
度が例えば20rpm以上である場合はもとより、20
rpm未満の極低速となった場合にも、回転速度演算部
3fが磁気ドラム1の回転速度、即ち車輪7の回転速度
を演算して回転速度信号を出力するので、車両のアンチ
ロックブレーキ装置やトラクションコントロール装置、
あるいは車速感応式パワーステアリング装置に使用する
車輪速度センサとして好適である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明では、車軸と
共に磁気ドラムが高速度で回転しているときは、MRセ
ンサから出力された2つの正弦波信号が波形整形部に入
力してパルス波信号に整形され、パルス波信号計測部が
パルス波信号のパルス幅または単位時間内のパルス数を
計測し、このパルス幅またはパルス数の信号に基づき回
転速度演算部が磁気ドラムの回転速度を演算して信号出
力する。
【0030】また、車軸と共に磁気ドラムが極低速度で
回転しているときは、MRセンサから出力された位相差
π/2の2つの正弦波信号がA/D変換部に入力してデ
ジタル信号に変換され、位相角演算部が入力したデジタ
ル信号に基づき磁気ドラムの回転角に対応した位相角を
演算し、回転速度演算部が入力した位相角信号に基づき
単位時間内の位相角の変化量から磁気ドラムの回転速度
を演算して信号出力する。
【0031】従って本発明によれば、高速回転はもとよ
り極低速回転も検出することができ、車両のアンチロッ
クブレーキ装置やトラクションコントロール装置、ある
いは車速感応式パワーステアリング装置に使用する車輪
速度センサとして好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による回転速度検出装置の要
部である演算装置のブロック構成図である。
【図2】一実施例による回転速度検出装置の全体概略構
成図である。
【図3】一実施例による回転速度検出装置におけるMR
センサの回路構成図である。
【図4】一実施例による回転速度検出装置におけるMR
センサの出力波形図である。
【符号の説明】
1 磁気ドラム 1a 回転軸 1b 周面 2 MRセンサ 2a 磁気抵抗素子 3 演算装置 3a スイッチ回路 3b 波形整形部 3c A/D変換部 3d パルス波信号計測部 3e 位相角演算部 3f 回転速度演算部 3g スイッチ切換部 4,5 ギヤ 6 車軸 7 車輪

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の磁気トラックが等ピッチ間隔で着
    磁された磁気ドラムと、この磁気ドラムの着磁面に所定
    間隔を開けて磁気抵抗素子を対向させたMRセンサと、
    このMRセンサから出力される正弦波信号に基づき上記
    磁気ドラムの回転速度を演算して信号出力する演算装置
    とを備えた回転速度検出装置において、 上記演算装置は、MRセンサから出力される位相差π/
    2の2つの正弦波信号をスイッチ回路を介してそれぞれ
    切換入力することで該正弦波信号をパルス波信号に整形
    する波形整形部、及び該正弦波信号をデジタル信号に変
    換するA/D変換部と、上記波形整形部から出力される
    パルス波信号のパルス幅または単位時間内のパルス数を
    計測するパルス波信号計測部と、上記A/D変換部から
    出力されるデジタル信号に基づき磁気ドラムの回転角に
    対応した位相角を演算する位相角演算部と、上記パルス
    波信号計測部から入力するパルス数またはパルス幅の信
    号に基づき上記磁気ドラムの回転速度を演算し、または
    上記位相角演算部から入力する位相角信号に基づき単位
    時間内の位相角の変化量から磁気ドラムの回転速度を演
    算して信号出力する回転速度演算部と、この回転速度演
    算部からの出力信号に応じて上記磁気ドラムの回転速度
    が所定値以上のときは上記スイッチ回路を波形整形部側
    に切換え、所定値未満のときは上記スイッチ回路をA/
    D変換部側に切換えるスイッチ切換部とを備えることを
    特徴とする回転速度検出装置。
JP2447794A 1994-02-22 1994-02-22 回転速度検出装置 Pending JPH07229756A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006234688A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Victor Co Of Japan Ltd モータの回転角度検出装置及びモータの回転角度制御装置
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JP2015111062A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 株式会社デンソー 回転速度検出装置
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