JPH10332725A

JPH10332725A - 回転センサの検出信号処理装置

Info

Publication number: JPH10332725A
Application number: JP8417798A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Nakatani; 真路中谷; Hideki Kabune; 秀樹株根; Hiroyuki Tsuge; 広行柘植; Koji Mori; 晃二森
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JP4093381B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配線用の信号線を２本のみの構成としなが
ら、ギアの回転方向および回転数を示す信号を出力でき
るようにする。【解決手段】ギア１の回転で磁気センサ３，４は、位
相差を有する検出信号Ｓａ，Ｓｂを出力する。ラッチ回
路５は検出信号Ｓｂの立上がりタイミングで検出信号Ｓ
ａのレベルを判定して回転方向を示す判定信号Ｓｃを出
力する。パルス信号発生回路６，７は、磁気センサ４の
検出信号の立上がりタイミングで時間幅の異なるパルス
信号を出力する。信号選択回路８は判定信号Ｓｃがハイ
レベルのときにパルス信号Ｓｄを、ロウレベルのときに
パルス信号Ｓｅを出力信号Ｓｆとして出力し、このレベ
ルに応じて二値電流出力回路９からレベルの異なる電流
Ｉｓを出力する。この電流Ｉｓを、外部端子Ｐ１，Ｐ２
を介して外部に接続する検出用抵抗などに流してその端
子電圧を検出することにより回転方向および回転数を検
出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２個のセンサ素子
を用いて回転体の回転方向および回転速度を検出する回
転センサの検出信号処理装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の回転センサの
検出処理回路としては、例えば、実開平３−１２２３６
４号公報に示されるようなものがある。すなわち、この
ものは、回転体に対向するように２個の磁気センサを配
置し、これらから出力される位相差をもった検出信号に
基づいてその回転体の回転方向および回転数を検出する
ようにしたものが開示されている。

【０００３】ところで、このような回転センサの検出信
号処理装置においては、回転体の回転方向に対応して異
なる出力端子からパルス信号を出力する構成としている
ので、回路構成が複雑になると共に、通常はこのような
出力端子に加えて、電源端子やグランド端子が設けられ
るのが一般的であるから、回転体が配設される部分とそ
の信号を利用する部分との間の配線の本数が多いと共に
そのためのスペースが余分になり、また、信号処理が面
倒になる不具合がある。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、外部端子を２つ設けるのみで回転方向
および回転数を示す検出信号を出力することができて、
簡単な回路構成で且つ配線の本数を少なくすることがで
きる回転センサの検出信号処理装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、回転体の回転に伴って２つのセンサ素子から検出信
号が出力されると、回転方向判定手段は、それら２つの
センサ素子の検出信号に基づいて回転体の回転方向に対
応する判定信号を出力し、パルス信号発生手段は、２つ
のセンサ素子のうちの少なくとも一方から出力される検
出信号のレベルが変化する時点でパルス信号を出力し、
そのパルス信号の時間幅を回転方向判定手段の判定信号
に応じて異なるように設定して出力し、さらに、二値電
流出力手段は、パルス信号発生手段から出力されるパル
ス信号のレベル変化に対応して異なる電流量で入出力端
子間に電流を流すようになる。これにより、外部から入
出力端子を介して給電したときの電流量が回転方向およ
び回転数に応じて異なるようになるので、少なくとも２
本の配線を行なうことでこれらの信号を検出することが
できる。

【０００６】請求項２の発明によれば、パルス信号発生
手段を第１および第２のパルス信号発生回路と出力回路
とから構成し、第１および第２の時間幅のパルス信号
を、回転方向判定手段からの判定信号に応じて回転体の
正逆回転のいずれかに対応させて出力させるので、簡単
な構成で回転方向および回転数に応じた信号を出力する
ことができる。

【０００７】請求項３記載の発明によれば、パルス信号
発生手段により、第１または第２の検出信号の立上がり
および立下りの両方のレベル変化タイミングでパルス信
号を出力するので、回転体の回転に伴うパルス信号の出
力個数を２倍にして回転数（回転角度）の検出精度を向
上させることができる。

【０００８】請求項４記載の発明によれば、パルス信号
発生手段により、第１および第２の検出信号の両方のレ
ベル変化タイミングでパルス信号を出力するので、回転
体の回転に伴うパルス信号の出力個数を２倍にして回転
数（回転角度）の検出精度を向上させることができる。

【０００９】請求項５記載の発明によれば、回転方向誤
判定防止手段を設け、これにより、判定信号が出力され
てから２個のセンサ素子の検出信号のレベル変化が交互
に発生するまでの期間は、前記パルス信号発生手段によ
るパルス信号の出力を禁止させるので、例えば、回転体
の回転方向が変化した時点などにおいて、振動が発生す
ることなどに起因してセンサ素子から出力される検出信
号のレベルが回転体の回転に伴わないレベルの変化をお
こした場合でも、これを無効化して誤検出を防止して正
確な検出動作を行なうことができる。

【００１０】請求項６記載の発明によれば、外因性誤検
出防止手段を設け、これにより、２つのセンサ素子のう
ちの一方の検出信号のレベルが変化した時点から回転体
の回転に伴う他方の検出信号が変化するのに必要な最小
時間が経過するまでの間は他方の検出信号のレベル変化
を無効化するので、例えば、回転体に強い磁石などの外
乱が作用して２つのセンサ素子からごく短い位相差をも
って検出信号のレベル変化が現れるような場合には、回
転体の通常の回転に伴う検出信号のレベルの変化に要す
る時間よりも短いとしてこれを除外することができるの
で、外乱などの悪影響を受けることなく正確な検出動作
を行なうことができる。

【００１１】請求項７記載の発明によれば、パルス信号
発生手段により、２つのセンサ素子のうちの一方から出
力される検出信号のレベルに対応した電流値となる回転
検出信号を出力させ、回転方法判定手段の判定信号が正
回転あるいは逆回転のうちの所定回転方向に相当すると
きにその回転検出信号の先頭にこれよりも高い電流値で
且つ短い時間幅のパルス信号を付加して出力するので、
回転検出信号により回転数（回転角度）を検出すること
ができると共に、これに付加された短い時間幅のパルス
信号を検出することにより回転方向を検出することがで
き、これによって、回転体の停止位置に起因して高い電
流値のパルス信号が流れ続けることがなくなり、発熱を
防止しながら確実な検出動作を行なうことができる。

【００１２】請求項８記載の発明によれば、パルス信号
発生手段により、上記に加えて回転検出信号の末尾にも
パルス信号を付加して出力するので、例えば回転体が回
転検出信号を出力する状態の位置で停止していても、次
に回転を再開したときにその回転検出信号の末尾部分を
過ぎる時点でパルス信号を検出することができるように
なり、回転方向をより早く判定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明を自動車の車輪の回転
数および回転方向を検出する回転センサに適用した場合
の第１の実施形態について、図１ないし図３を参照しな
がら説明する。これは、例えば、ＡＢＳ（Antilock Bra
ke System ）等の制御に必要な車輪の回転状態を検出す
るために各車輪に設けた回転検出体部分に配設されるも
のであり、低速回転から高速回転までの正回転および逆
回転を高精度で検出するように設けられたものである。

【００１４】回転方向および回転数を検出する対象であ
る回転体としてのギア１は、図示しない自動車のタイヤ
と一体となって回転するように設けられ、磁性材により
構成されている。このギア１には、外周部に所定ピッチ
で山部１ａ，谷部１ｂが形成されている。回転検出装置
２は、このギア１に対応して配設されているもので、こ
のギア１の山部１ａ，谷部１ｂを検出してその検出信号
を出力するようになっている。

【００１５】この回転検出装置２において、センサ素子
としての２個の磁気センサ３，４は、磁気抵抗素子（Ｍ
ＲＥ）を用いて検出信号を出力するように構成されたも
ので、両者はギア１の外周部と対抗するようにして配置
され、それら両者の間は山部１ａのピッチの整数倍の距
離に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、後述するように、磁気セン
サ３，４からはギア１の回転に伴って、図３（ａ），
（ｂ）に示すような１／４の位相差をもって矩形状の検
出信号Ｓａ，Ｓｂが出力される。

【００１６】回転方向判定手段としてのラッチ回路５
は、Ｄタイプのフリップフロップからなるもので、その
データ入力端子Ｄには磁気センサ３の出力端子が接続さ
れ、クロック入力端子ＣＬには磁気センサ４の出力端子
が接続されており、出力端子Ｑは出力レベルで回転方向
を示す判定信号Ｓｃを出力する。

【００１７】パルス信号発生手段は、第１および第２の
パルス信号発生回路６および７と出力回路としての信号
選択回路８から構成される。第１および第２のパルス信
号発生回路６および７の各入力端子には第２の磁気セン
サ４の出力端子が接続され、それぞれ第１の時間幅Ｔ１
のパルス信号および第２の時間幅Ｔ２のパルス信号Ｓ
ｄ，Ｓｅを出力するようになっている。信号選択回路８
の２つの入力端子にはそれぞれ第１および第２のパルス
信号発生回路６，７の出力端子が接続されており、制御
端子にはラッチ回路５の出力端子Ｑが接続されている。

【００１８】信号選択回路８は、ラッチ回路５からギア
１の正回転を示すハイレベルの判定信号Ｓｃが与えられ
ている状態では、第１のパルス信号発生回路６の出力信
号Ｓｄを有効化して出力信号Ｓｆとして出力し、ギア１
の逆回転を示すロウレベルの判定信号Ｓｃが与えられて
いる状態では第２のパルス信号発生回路７の出力信号Ｓ
ｅを有効化して出力信号Ｓｆとして出力する。

【００１９】二値電流出力手段としての二値電流出力回
路９は、出力電流Ｉｓを２つの異なる電流値のレベルＩ
ｓａ，Ｉｓｂで出力するもので、信号選択回路８から与
えられる出力信号Ｓｆのレベルがロウレベルのときには
装置全体の消費電流に相当する低いレベルの電流値で出
力電流Ｉｓａを流し、信号選択回路８から与えられる出
力信号Ｓｆのレベルがハイレベルのときには内部に設け
られた定電流源により所定の電流値Ｉｃを加算した高い
レベルの電流値で出力電流Ｉｓｂを流すように構成され
ている。

【００２０】この回転検出装置２には、入出力端子とし
ての２つの外部端子Ｐ１，Ｐ２が設けられている。外部
端子Ｐ１には装置内部に設けられた各回路の電源端子が
接続されており、これら各回路に外部電源から給電する
ための電源入力端子として機能する。外部端子Ｐ２に
は、二値電流出力回路９の出力端子が接続されており、
ギア１の回転状態に対応して出力される出力電流Ｉｓが
出力される。

【００２１】さて、このような回転検出装置２は、図２
に示すように、２つの外部端子Ｐ１，Ｐ２から２本の信
号線１０ａ，１０ｂを介して自動車の所定部位に配設さ
れる演算回路部に接続される。この場合、外部端子Ｐ１
は信号線１０ａを介して車載バッテリ１１の正極端子に
接続されており、外部端子Ｐ２は信号線１０ｂから検出
用抵抗１２を介してグランド端子に接続されている。こ
の検出用抵抗１２には電圧検出手段１３が接続されてお
り、この検出電圧信号Ｖｓは図示しない演算回路部に入
力されるようになっている。

【００２２】次に、本実施形態の作用について図３に示
すタイムチャートも参照して説明する。図３は、ギア１
が正回転をしている状態から逆回転に転じたときの各部
の信号の波形を示すものである。すなわち、ギア１が正
回転をしている状態では、第１および第２の磁気センサ
３，４はそれぞれ図３（ａ），（ｂ）に示すような検出
信号を出力する。

【００２３】磁気センサ３，４は、ギア１の山部１ａが
対向している状態ではハイレベルの検出信号を出力し、
谷部１ｂが対向している状態ではロウレベルの検出信号
を出力するので、山部１ａと対向している状態から次の
山部１ａが対向するまでの１ピッチに対して、矩形状の
検出信号Ｓａ，Ｓｂが出力される。そして、検出信号Ｓ
ａとＳｂとは、磁気センサ３および４の両者の配置関係
から、１／４ピッチ分だけ位相がずれた出力となる。

【００２４】磁気センサ３からの検出信号Ｓａはラッチ
回路５のデータ入力端子Ｄに入力され、磁気センサ４か
らの検出信号Ｓｂはラッチ回路５のクロック入力端子Ｃ
Ｌに入力されるので、ラッチ回路５は、ギア１が正回転
をしているときには、検出信号Ｓｂの立上がりタイミン
グでハイレベルの信号を判定信号Ｓｃとして出力するよ
うになり、ギア１が逆回転しているときには、ロウレベ
ルの信号を判定信号Ｓｃとして出力するようになる。つ
まり、判定信号Ｓｃは、２つの磁気センサ３，４からの
検出信号ＳａおよびＳｂの論理積（アンド）となり、次
式（１）のように示すことができ、その波形は同図
（ｃ）に示すようになる。Ｓｃ＝Ｓａ・Ｓｂ …（１）

【００２５】次に、第１のパルス信号発生回路６におい
ては、検出信号Ｓｂの立上がりタイミングで第１の時間
幅Ｔ１の第１のパルス信号Ｓｄを出力し（同図（ｄ）参
照）、第２のパルス信号発生回路７においては、同じく
検出信号Ｓｂの立上がりタイミングで第２の時間幅Ｔ２
の第２のパルス信号Ｓｅを出力する（同図（ｅ）参
照）。この場合、第１のパルス信号Ｓｄの時間幅Ｔ１は
第２のパルス信号Ｓｅの時間幅Ｔ２よりも長く設定され
ている（Ｔ１＞Ｔ２）。

【００２６】信号選択回路８においては、ラッチ回路５
から正回転に対応するハイレベルの判定信号Ｓｃが与え
られているときには第１のパルス信号発生回路６からの
パルス信号Ｓｄを有効化し、逆回転に対応するロウレベ
ルの判定信号Ｓｃが与えられているときには第２のパル
ス信号発生回路７からのパルス信号Ｓｅを有効化して、
出力信号Ｓｆとして出力する（同図（ｆ）参照）。

【００２７】この場合、出力信号Ｓｆは、次式（２）に
示すように、判定信号Ｓｃと第１の時間幅Ｔ１のパルス
信号Ｓｄとの論理積（アンド）に判定信号Ｓｃの否定と
第２の時間幅Ｔ２のパルス信号Ｓｅとの論理積を論理和
（オア）した論理演算式として表すことができる。Ｓｆ＝Ｓｃ・Ｓｄ＋ＮＯＴ（Ｓｃ）・Ｓｅ …（２）ただし、ＮＯＴ（Ａ）は論理値Ａの否定を示す

【００２８】さて、このようにして得られる出力信号Ｓ
ｆが二値電流出力回路９に入力されると、出力信号Ｓｆ
がロウレベルのときには、低いレベルの電流値で出力電
流Ｉｓａを流し、出力信号Ｓｆがハイレベルのときに
は、定電流源により所定電流Ｉｃを加算して流すことに
より高いレベルの電流値で出力電流Ｉｓｂ（＝Ｉｓａ＋
Ｉｃ）を流すようになる（同図（ｇ）参照）。また、こ
の関係を式で表すと、次式（３）のようになる。Ｉｓ＝Ｉｓａ＋Ｓｆ・Ｉｃ …（３）

【００２９】この結果、回転検出装置２の外部端子Ｐ
１，Ｐ２間には、車載バッテリ１１かあ供給される電流
が、出力電流Ｉｓとして、回転方向に応じて電流値Ｉｓ
ａあるいはＩｓｂの電流が流れるようになる。この出力
電流Ｉｓが検出用抵抗１２に流れると、その電流レベル
Ｉｓａ，Ｉｓｂに応じて端子電圧Ｖｓが異なるので、こ
れによってギア１の回転数に応じたパルス信号を検出す
ることができ、また、電流レベルＩｓｂの時間を端子電
圧Ｖｓから検出することにより、ギア１の回転方向を検
出することができるようになる。

【００３０】このような本実施形態によれば、ギア１の
回転方向に応じた情報を、回転数を示すパルス信号の時
間幅を異なる時間幅Ｔ１，Ｔ２に設定して出力する構成
としたので、外部端子をＰ１，Ｐ２の２つ設けるだけの
構成でなし得、外部の配線を簡単かつ安価に構成するこ
とができると共に、ギア１の停止位置に起因して高いレ
ベルの電流が流れ続けるという不具合を解消することが
できて装置の消費電流および発熱を抑制することができ
る。

【００３１】（第２の実施形態）図４および図５は本発
明の第２の実施形態を示すもので、以下、第１の実施形
態と異なる部分について説明する。この実施形態におけ
る回転検出装置１４においては、第１および第２のパル
ス信号発生回路１５および１６は、それぞれ第１および
第２の磁気センサ３，４の双方から検出信号Ｓａ，Ｓｂ
（図５（ａ），（ｂ）参照）が入力されるように設けら
れており、それぞれは、入力信号の立上がりタイミング
および立ち下がりタイミングの両者でパルス信号を出力
するようになっている。

【００３２】この場合、第１のパルス信号発生回路１５
から出力されるパルス信号Ｓｄは時間幅Ｔ１に設定され
ており、第２のパルス信号発生回路１６から出力される
パルス信号Ｓｅは上記した時間幅Ｔ１よりも短い時間幅
Ｔ２に設定されている（図５（ｄ），（ｅ）参照）。

【００３３】このような構成の第２の実施形態によれ
ば、第１の実施形態のものよりも、出力するパルスの数
を多くすることができ、特に、ギア１の低速回転状態で
は情報量を増やすことができるので、ギア１の回転数の
検出精度の向上を図ることができるようになる。

【００３４】なお、上記実施形態においては、パルス信
号発生回路１５，１６においては、入力信号の立上がり
タイミングおよび立ち下がりタイミングの両者で常にパ
ルス信号を出力する構成としているが、ギア１の高速回
転時には、立上がりタイミングのみにパルス信号を出力
するように構成することもできる。

【００３５】（第３の実施形態）図６および図７は本発
明の第３の実施形態を示すもので、以下、第１の実施形
態と異なる部分について説明する。この実施形態におけ
る回転検出装置１７おいては、ギア１の回転方向が反転
したときに、振動等によって磁気センサ３，４から短い
パルス信号が出力される場合に対応してなされたもの
で、回転方向の誤検出を防止するための回転方向誤判定
防止手段としての禁止回路１８を設けた構成としてい
る。

【００３６】禁止回路１８は、第１ないし第３のＤタイ
プフリップフロップ１９，２０，２１および排他的論理
和回路２２から構成されている。フリップフロップ１９
のデータ入力端子Ｄ，クロック入力端子ＣＬはそれぞれ
磁気センサ３，４の出力端子に接続され、出力端子Ｑ１
はフリップフロップ２０のデータ入力端子Ｄに接続され
ている。フリップフロップ２０のクロック入力端子ＣＬ
は磁気センサ３の出力端子に接続され、出力端子Ｑ２は
フリップフロップ２１のデータ入力端子Ｄに接続されて
いる。フリップフロップ２１のクロック入力端子ＣＬは
磁気センサ４の出力端子に接続されている。

【００３７】排他的論理和回路２２の２つの入力端子
は、それぞれフリップフロップ１９および２１の出力端
子Ｑ１およびＱ３に接続されている。排他的論理和回路
２２の出力端子はパルス信号発生回路６および７の制御
入力端子に接続されている。そして、排他的論理和回路
２２は、禁止回路１８の出力信号として後述する禁止信
号Ｓｇを出力して第１および第２のパルス信号発生回路
６および７によるパルス信号の出力を禁止するようにな
る。

【００３８】上記構成によれば、前述同様にしてギア１
が正回転をしている状態から逆回転に転じたときに、装
置の機械的な振動の発生に起因して不正な検出信号があ
る場合でも正確な検出動作を行なうことができる。すな
わち、ギア１が停止していた位置が例えば第１の磁気セ
ンサ３に対して山部１ａと谷部１ｂとの境界部分であっ
たときなどにギア１に外部から加わる振動により発生す
る不正なパルス信号が検出信号Ｓａとして出力されるよ
うな場合が想定されている。

【００３９】この場合に、禁止回路１８においては、ま
ず、ギア１が逆回転したときにフリップフロップ１９の
出力端子Ｑ１はロウレベルの信号を出力するようになり
（図７（ｉ）参照）、これによって、排他的論理和回路
２２は禁止信号Ｓｇとしてハイレベルの信号を出力する
ようになる（同図（ｄ）参照）。この後、磁気センサ３
から振動に起因した短いパルス信号が出力されると、フ
リップフロップ２０の出力端子Ｑ２はロウレベルの信号
を出力するようになる（同図（ｊ）参照）が、このとき
には禁止信号Ｓｇが継続して出力されているので、第１
および第２のパルス信号発生回路６および７はパルス信
号の出力が禁止されている。

【００４０】そして、次に磁気センサ４の検出信号Ｓｂ
の立上がりタイミングでフリップフロップ２１の出力信
号Ｑ３がロウレベルに変化するので（同図（ｋ）参
照）、禁止信号Ｓｇはロウレベルに反転するようにな
る。これによって、第１および第２のパルス信号発生回
路６および７はパルス信号の出力禁止状態が解除される
ので、続く磁気センサ３からの検出信号Ｓａの立上がり
タイミングでそれぞれパルス信号Ｓｄ，Ｓｅを出力する
ようになる。

【００４１】このような第３の実施形態によれば、禁止
回路１８を設けて、ギア１の回転方向が反転した直後に
は、２つの磁気センサ３，４から交互に検出信号Ｓａ，
Ｓｂのレベル反転が発生するまで禁止信号Ｓｇを出力し
て第１および第２のパルス信号発生回路６，７にパルス
信号Ｓｄ，Ｓｅの出力を禁止するようにしたので、ギア
１の停止位置に起因して外部から振動が与えられたとき
に磁気センサ３，４から不正パルス信号が出力された場
合でもこれを無効化することができるので、正確な検出
動作を行なうことができるようになる。

【００４２】（第４の実施形態）図８ないし図１０は本
発明の第４の実施形態を示すもので、以下、第１の実施
形態と異なる部分について説明する。本実施形態の回転
検出装置２３においては、外因性の磁界を受けたときに
誤検出を防止する外因性誤検出防止手段としての時間設
定回路２４を設けた構成としている。

【００４３】時間設定回路２４において、排他的論理和
回路２５の２つの入力端子には磁気センサ３および４の
出力端子が接続されており、２つの磁気センサ３，４か
ら与えられる検出信号ＳａおよびＳｂの排他的論理和を
演算して出力信号Ｓｈとして出力する。外部端子Ｐ１か
ら定電流源２６を介してアース端子との間に２つのｎｐ
ｎ形トランジスタ２７，２８の直列回路が接続されてい
る。

【００４４】排他的論理和回路２５の出力端子はトラン
ジスタ２７のベースに接続されると共にトランジスタ２
８のベースにインバータ回路２９を介して接続されてい
る。トランジスタ２７のエミッタはコンパレータ３０の
非反転入力端子に接続されると共にコンデンサ３１を介
してアースされている。コンパレータ３０の反転入力端
子は比較用のしきい値電圧Ｖｔｈを与える直流電源３２
を介してアースされている。また、コンパレータ３０の
出力端子は第１および第２のパルス信号発生回路６，７
の各入力端子に接続され、出力信号Ｓｊを与えるように
なっている。

【００４５】上記構成において、外因性の磁界が作用し
ない通常の場合には、ギア１の回転（正回転の場合を例
にとって示す）に伴って、図９（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、通常の位相差をもった検出信号Ｓａ，Ｓｂが磁気
センサ３および４から出力される。排他的論理和回路２
５においては、これら検出信号ＳａおよびＳｂの排他的
論理和を演算して信号Ｓｈを出力する（同図（ｃ）参
照）。これにより、トランジスタ２８がオフすると共に
トランジスタ２７がオンされて定電流源２６を介して一
定の電流によりコンデンサ３１が充電されるようにな
る。

【００４６】このとき、ギア１の回転による通常の場合
では、必ず所定時間以上の位相差があるので、信号Ｓｈ
のハイレベルの期間が長く、コンデンサ３１の端子電圧
Ｖｃはしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなる（同図（ｄ）
参照）。したがって、コンパレータ３０からは、コンデ
ンサ３１の端子電圧Ｖｃがしきい値電圧Ｖｔｈを超えた
時点からハイレベルの出力信号Ｓｊを出力するようにな
る。

【００４７】そして、排他的論理和回路２５の出力信号
Ｓｈがロウレベルに反転すると、トランジスタ２７がオ
フすると共にトランジスタ２８がオンするのでコンデン
サ３１の充電電荷が放電されるようになり、その端子電
圧Ｖｃがしきい値電圧Ｖｔｈ以下になるとコンパレータ
３０の出力信号Ｓｊはロウレベルに反転するようにな
る。

【００４８】一方、磁気センサ３，４の近傍に強い磁石
などによる外因性の磁界が作用する場合には、磁気セン
サ３，４の両者に略同時に磁界の変化が生ずるので、図
１０（ａ），（ｂ）に示すように、検出信号Ｓａ，Ｓｂ
の位相差は上述の場合よりも短いものとして出力される
ことになる。この結果、排他的論理和回路２５の出力Ｓ
ｈのハイレベルの期間も短く（同図（ｃ）参照）、コン
デンサ３１の端子電圧Ｖｃがしきい値電圧Ｖｔｈを超え
る前に放電動作に移行してしまうことになる。この結
果、このような場合においては、コンパレータ３０から
出力される出力信号Ｓｊはロウレベルのままとなり、二
値電流出力回路９からも高い電流値の出力電流Ｉｓが出
力されることがなくなり、誤検出を防止することができ
るようになる。

【００４９】（第５の実施形態）図１１および図１２は
本発明の第５の実施形態を示すもので、以下、第１の実
施形態と異なる部分について説明する。本実施形態の回
転検出装置３３において、第１の磁気センサ３の出力端
子は第１の定電流回路３４を介して外部端子Ｐ２に接続
されると共に、パルス信号発生回路３５に接続されてい
る。第１の定電流回路３４は、ハイレベルの信号が与え
られている期間中は所定の電流値Ｉａの電流を出力す
る。

【００５０】パルス信号発生回路３５は、所定の短い時
間幅Ｔ３のパルス信号Ｓｋを出力するもので、その出力
端子は第２の定電流回路３６の入力端子に接続される。
第２の定電流回路３６は、ハイレベルの信号が与えられ
ている期間中は所定の電流値Ｉｂの電流を出力する。ス
イッチ回路３７は、第２の定電流回路３６の出力電流Ｉ
ｂを外部端子Ｐ２に出力するもので、ラッチ回路５から
正回転状態を示すハイレベルの判定信号Ｓｃが与えられ
ている状態ではオフ状態となり、逆回転を示すロウレベ
ルの判定信号Ｓｃが与えられている状態ではオン状態と
なる。

【００５１】上記構成によれば、ギア１が正回転をして
いる状態では、第１の定電流回路３４から磁気センサ３
の検出信号Ｓａがハイレベルの期間中に電流値Ｉａの電
流を出力しており（図１１（ａ），（ｅ）参照）、第２
の定電流回路３６からは検出信号Ｓａの立上がりタイミ
ングで所定時間幅Ｔ３のパルス信号が出力される。この
状態では、ラッチ回路５からはハイレベルの判定信号Ｓ
ｃが出力されているので（同図（ｃ）参照）、スイッチ
回路３７はオフ状態に保持されるので、第２の定電流回
路３６の出力電流Ｉｂは外部端子Ｐ２に出力されない。
したがって、ギア１の正回転状態においては、検出信号
Ｓａのレベルに対応した波形の電流Ｉａが出力される
（同図（ｇ）参照）。

【００５２】一方、ギア１が逆回転に転じた場合には、
ラッチ回路５からロウレベルの判定信号Ｓｃが出力され
るようになるので（同図（ｃ）参照）、スイッチ回路３
７がオン状態となり、第１および第２の定電流回路３
４，３７の各電流Ｉａ，Ｉｂが出力されるようになる
（同図（ｇ）参照）。

【００５３】この結果、ギア１が逆回転をしている状態
では、検出信号Ｓａに対応したパルス状の電流Ｉａの先
頭に短いパルス状の電流Ｉｂが加算された状態で出力さ
れるようになり、検出用抵抗１２の端子電圧Ｖｓを検出
することによりギア１の回転方向および回転数を検出す
るすることができるようになる。また、この場合におい
て、逆回転状態を示す電流Ｉｂを短時間だけ付加して出
力しているので、発熱するのを抑制し消費電流も低減す
ることができるようになる。

【００５４】（第６の実施形態）図１３および図１４は
本発明の第６の実施形態を示すもので、以下、第５の実
施形態と異なる部分について説明する。この実施形態に
おいては、パルス信号発生回路（第１のパルス信号発生
回路）３５および第２の定電流回路３６に加えて、第２
のパルス信号発生回路３８および第３の定電流回路３９
を設けて回転検出装置４０を構成している。この場合、
第２のパルス信号発生回路３８は、磁気センサ３の検出
信号Ｓａの立下りタイミングで所定の短い時間幅Ｔ４の
パルス信号Ｓｍを出力するもので、このパルス信号Ｓｍ
がハイレベルの期間中、第３の定電流回路３９は所定の
電流Ｉｃを出力するようになっている。この電流値Ｉｃ
は電流値ＩａとＩｂを加算した電流値とほぼ同じレベル
となるように設定されている。

【００５５】上記構成によれば、ギア１の逆回転時に
は、出力電流Ｉｓの先頭と末尾の両方に高い電流レベル
で短いパルス状の電流を付加して流されるので、ギア１
の山部１ａが磁気センサ３と対抗した位置で停止した状
態から逆回転に転じた場合でも、出力電流Ｉｓのレベル
がＩａから一旦Ｉｃに増えてから低い電流レベルになる
ので、第５の実施形態の場合よりも回転方向を迅速に検
出することができるようになる。

【００５６】本発明は、上記実施形態にのみ限定される
ものではなく、次のように変形また拡張できる。上記各
実施形態を適宜組み合わせた構成として利用することが
できる。例えば、第１ないし第４の実施形態のものと第
５または第６の実施形態のものとを組み合わせた構成と
することもできる。パルス信号の時間幅や定電流回路に
よる電流レベルは適宜の値に設定することができる。車
速検知信号として流用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すブロック構成図

【図２】外部回路の概略構成図

【図３】各部の出力信号の波形図

【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図

【図５】図３相当図

【図６】本発明の第３の実施形態を示す図１相当図

【図７】図３相当図

【図８】本発明の第４の実施形態を示す図１相当図

【図９】図３相当図

【図１０】図３相当図

【図１１】本発明の第５の実施形態を示す図１相当図

【図１２】図３相当図

【図１３】本発明の第６の実施形態を示す図１相当図

【図１４】図３相当図

【符号の説明】

１はギア（回転体）、１ａは山部、１ｂは谷部、２，１
４，１７，２３，３３，４０は回転検出装置、３，４は
磁気センサ（センサ素子）、５はラッチ回路（回転方向
判定手段）、６，７，１５，１６，３５，３８はパルス
信号発生回路、８は信号選択回路、９は二値電流出力回
路、１０ａ，１０ｂは信号線、１１は車載バッテリ、１
２は検出用抵抗、１３は電圧検出手段、１５，１６はパ
ルス信号発生回路、１８は禁止回路（回転方向誤判定防
止手段）、１９，２０，２１はフリップフロップ、２
２，２５は排他的論理和回路、２４は時間設定回路（外
因性誤検出防止手段）、３０はコンパレータ、３１はコ
ンデンサ、３２は直流電源、３４，３６，３９は定電流
回路、３７はスイッチ回路、Ｐ１，Ｐ２は外部端子であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柘植広行愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者森晃二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体に対向配置されその回転に伴って
２つのセンサ素子から矩形波状の検出信号が異なる位相
をもって出力され、それらの検出信号に基づいて前記回
転体の回転数および回転方向を検出するようにした回転
センサの検出信号処理装置において、前記２つのセンサ素子の検出信号に基づいて前記回転体
の回転方向に対応する判定信号を出力する回転方向判定
手段と、前記２つのセンサ素子のうちの少なくとも一方から出力
される検出信号のレベルが変化する時点でパルス信号を
出力し、そのパルス信号の時間幅を前記回転方向判定手
段の判定信号に応じて異なるように設定して出力するパ
ルス信号発生手段と、このパルス信号発生手段から出力されるパルス信号のレ
ベル変化に対応して異なる電流量で入出力端子間に電流
を流す二値電流出力手段とを設けて構成したことを特徴
とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項２】請求項１記載の回転センサの検出信号処
理装置において、前記センサ素子は、第１および第２の磁気センサからな
り、前記パルス信号発生手段は、前記第１または第２の磁気センサの検出信号のレベル変
化タイミングで第１および第２の時間幅のパルス信号を
出力する第１および第２のパルス信号発生回路と、前記回転方向判定手段からの判定信号に基づいて前記第
１および第２のパルス信号発生回路の出力のうちいずれ
か一方を有効化する出力回路とから構成されていること
を特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項３】請求項１または２記載の回転センサの検
出信号処理装置において、前記パルス信号発生手段は、前記第１または第２の検出
信号の立上がりおよび立下りの両方のレベル変化タイミ
ングで前記パルス信号を出力するように構成されている
ことを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の回
転センサの検出信号処理装置において、前記パルス信号発生手段は、前記第１および第２の検出
信号の両方のレベル変化タイミングで前記パルス信号を
出力するように構成されていることを特徴とする回転セ
ンサの検出信号処理装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の回
転センサの検出信号処理装置において、前記回転方向判定手段により前記判定信号が出力されて
から前記２個のセンサ素子の検出信号のレベル変化が交
互に発生するまでの期間中前記パルス信号発生手段によ
るパルス信号の出力を禁止するように制御する回転方向
誤判定防止手段を設けたことを特徴とする回転センサの
検出信号処理装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の回
転センサの検出信号処理装置において、前記２つのセンサ素子のうちの一方の検出信号のレベル
が変化した時点から前記回転体の回転に伴う他方の検出
信号が変化するのに必要な最小時間が経過するまでの間
は他方の検出信号のレベル変化を無効化する外因性誤検
出防止手段を設けたことを特徴とする回転センサの検出
信号処理装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の回
転センサの検出信号処理装置において、前記パルス信号発生手段は、前記２つのセンサ素子のう
ちの一方から出力される検出信号のレベルに対応した電
流値となる回転検出信号を出力し、前記回転方法判定手
段の判定信号が所定回転方向に相当するときにその回転
検出信号の先頭にこれよりも高い電流値で且つ短い時間
幅のパルス信号を付加して出力するように構成されてい
ることを特徴とする回転センサの検出信号処理装置。
【請求項８】請求項７記載の回転センサの検出信号処
理装置において、前記パルス信号発生手段は、前記回転方法判定手段の判
定信号が所定回転方向に相当するときに、前記回転検出
信号の先頭および末尾に前記パルス信号を付加して出力
するように構成されていることを特徴とする回転センサ
の検出信号処理装置。