JPS60196619A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents
移動体の位置検出装置Info
- Publication number
- JPS60196619A JPS60196619A JP5217484A JP5217484A JPS60196619A JP S60196619 A JPS60196619 A JP S60196619A JP 5217484 A JP5217484 A JP 5217484A JP 5217484 A JP5217484 A JP 5217484A JP S60196619 A JPS60196619 A JP S60196619A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- track
- signals
- recorded
- signal
- Prior art date
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、移動体の位置検出装置しこ係り、特にインク
リメンタル磁気信号と少なくとも２つ以上の基準位置磁
気信号を検出するための移動体の位置検出装置に関する
ものである。
リメンタル磁気信号と少なくとも２つ以上の基準位置磁
気信号を検出するための移動体の位置検出装置に関する
ものである。
位置検出装置には、移動体の速度とその基準位置の通過
を正確に検出する問題がある。たとえば、自動車のエン
ジンにおいては、点火時点を正確に制御することから、
エンジンの回転数とクランクシャツ１へが基準位置を通
過したことを知る必要がある。また、ブラシレ入モータ
等の回転機においては、モータの位置検出とモータコイ
ルの電流を正確にＯＮ、ＯＦＦ制御することから、モー
タの回転数とモータコイルとロータの相対位置が基準位
置を通過したことを知る必要がある。この目的として、
ホール素子を使った位置検出装置等がある。しかし、ホ
ール素子は温度特性が悪く、高価である等、自動車とし
て使うには欠点がある。また、ブラシレスモータ用とし
ては、ホール素子の取り付は位置により位置検出精度が
決定され、正確な検１１′Ｉ精度を得るには、かなりの
技術が必要となる欠点があった。
を正確に検出する問題がある。たとえば、自動車のエン
ジンにおいては、点火時点を正確に制御することから、
エンジンの回転数とクランクシャツ１へが基準位置を通
過したことを知る必要がある。また、ブラシレ入モータ
等の回転機においては、モータの位置検出とモータコイ
ルの電流を正確にＯＮ、ＯＦＦ制御することから、モー
タの回転数とモータコイルとロータの相対位置が基準位
置を通過したことを知る必要がある。この目的として、
ホール素子を使った位置検出装置等がある。しかし、ホ
ール素子は温度特性が悪く、高価である等、自動車とし
て使うには欠点がある。また、ブラシレスモータ用とし
ては、ホール素子の取り付は位置により位置検出精度が
決定され、正確な検１１′Ｉ精度を得るには、かなりの
技術が必要となる欠点があった。
本発明の目的は、移動体の位置検出装置どして、磁気信
号を記録した磁性体と磁気抵抗効果素子を用いた位置検
出装置とすることにより、前記従来技術の欠点を改善す
ることにある。
号を記録した磁性体と磁気抵抗効果素子を用いた位置検
出装置とすることにより、前記従来技術の欠点を改善す
ることにある。
移動体の移動部又は固定部の表面にインクリメンタル部
分と１回転又は全ストロータに複数個の基準信号を記録
した磁性体を配置し、これに対向して磁気抵抗効果素子
を配置して、前記、磁性体の磁気信号を、前記、磁気抵
抗効果素子の抵抗変化として取り出す。
分と１回転又は全ストロータに複数個の基準信号を記録
した磁性体を配置し、これに対向して磁気抵抗効果素子
を配置して、前記、磁性体の磁気信号を、前記、磁気抵
抗効果素子の抵抗変化として取り出す。
以下本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明する
。
。
本発明の特徴としては、回転ドラムの磁性体に連続信号
を記録したインクリメンタル部分と１回転に複数個の基
準信号を記録した部分とに分割して形成したことである
。
を記録したインクリメンタル部分と１回転に複数個の基
準信号を記録した部分とに分割して形成したことである
。
第１図は、本発明の位置検出装置をモータに使用した場
合の略示構成図である。第１図において、■はモータ、
３は回転ドラムである。磁気信号４１及び４２を記録し
た磁性体４を有する回転ドラｂ ３は、モータシャフト
２に固着されている。
合の略示構成図である。第１図において、■はモータ、
３は回転ドラムである。磁気信号４１及び４２を記録し
た磁性体４を有する回転ドラｂ ３は、モータシャフト
２に固着されている。
６は磁気抵抗効果素子１（で構成される磁気センサであ
り１回転ドラム３に対向して小さな間隙αを介して配置
される。なお、５は磁気センサを固定する支持台である
。ここで、前記回転ドラム３における磁性体４と磁気セ
ンサ５との構成は、前記磁性体４と磁気センサ５との拡
大展開図である第２図に示すとおりである。すなわち、
磁性体４には、多数の連続信号を記録したエンコーダの
部分を構成するエンコーダトラック４１と、１回転に複
数個（モータの相数と極数に対応する）の基準信号を発
生するように１回転に複数個の基準信号を記録した部分
を構成する基準イ目号トラック４２とが形成されている
。なお、エンコーダ１〜ラツク４１とＪ＆ Ｙｌハ信号
１−ラック４２間の磁気干渉をなくするため、各トラッ
クの磁気信号記録は信号位相を合せて記録している。一
方、磁気センサ６は、前記エンコーダ１−ラック４１及
び基準（ｉ３号１−ラッグ４２の各々の磁気信号を検出
する、エンコーダトラック６■及び基準信号トラック６
２とから構成されている。このように、エンコーダトラ
ック４１とエンコーダ部６１．基！（「ｉ信叶Ｉ〜ラッ
ク４２と紙阜信号部６２とが各々対向している構成とし
ている。なオド、λは、エンコーダトラック４１におけ
る磁気信号の記録ピッチ、すなわち、Ｎ極とＳ極の間隔
に対応する波長である。また、Ｒ，〜Ｒ４は磁気低部効
果素子であり、Ｒ，、Ｒ２はエンコーダ用、Ｒ：ｌ、Ｒ
４は基準信号用として使用するものである。
り１回転ドラム３に対向して小さな間隙αを介して配置
される。なお、５は磁気センサを固定する支持台である
。ここで、前記回転ドラム３における磁性体４と磁気セ
ンサ５との構成は、前記磁性体４と磁気センサ５との拡
大展開図である第２図に示すとおりである。すなわち、
磁性体４には、多数の連続信号を記録したエンコーダの
部分を構成するエンコーダトラック４１と、１回転に複
数個（モータの相数と極数に対応する）の基準信号を発
生するように１回転に複数個の基準信号を記録した部分
を構成する基準イ目号トラック４２とが形成されている
。なお、エンコーダ１〜ラツク４１とＪ＆ Ｙｌハ信号
１−ラック４２間の磁気干渉をなくするため、各トラッ
クの磁気信号記録は信号位相を合せて記録している。一
方、磁気センサ６は、前記エンコーダ１−ラック４１及
び基準（ｉ３号１−ラッグ４２の各々の磁気信号を検出
する、エンコーダトラック６■及び基準信号トラック６
２とから構成されている。このように、エンコーダトラ
ック４１とエンコーダ部６１．基！（「ｉ信叶Ｉ〜ラッ
ク４２と紙阜信号部６２とが各々対向している構成とし
ている。なオド、λは、エンコーダトラック４１におけ
る磁気信号の記録ピッチ、すなわち、Ｎ極とＳ極の間隔
に対応する波長である。また、Ｒ，〜Ｒ４は磁気低部効
果素子であり、Ｒ，、Ｒ２はエンコーダ用、Ｒ：ｌ、Ｒ
４は基準信号用として使用するものである。
第３図は、第２１図Ａ部の拡大図と磁気抵抗効果素子Ｒ
１〜Ｒ４の動作例を示したものである。第３図において
、前記回転ドラム３の磁性体４は、回転ドラム３の回転
によって図示矢印のように移動するものである。一方、
周つ１１のように磁気抵抗効果素子ｌ（は、記録信号の
Ｎ（へ、Ｓ極の磁界変化のいずれかの磁界が加わると磁
気抵抗効果素子艮の抵抗値が下がる特性をイイしている
ので、磁性体４が矢印のごとく移動すると、磁気抵抗効
果素子Ｓえ、〜Ｒ４の変化は第３図の動作波形のように
なる。ここで、１え４の磁気抵抗効果素は、Ｎ極、Ｓ極
の磁界変化を受りづない配置としているため、抵抗変化
を生じないものである。以」−の様な、構成。
１〜Ｒ４の動作例を示したものである。第３図において
、前記回転ドラム３の磁性体４は、回転ドラム３の回転
によって図示矢印のように移動するものである。一方、
周つ１１のように磁気抵抗効果素子ｌ（は、記録信号の
Ｎ（へ、Ｓ極の磁界変化のいずれかの磁界が加わると磁
気抵抗効果素子艮の抵抗値が下がる特性をイイしている
ので、磁性体４が矢印のごとく移動すると、磁気抵抗効
果素子Ｓえ、〜Ｒ４の変化は第３図の動作波形のように
なる。ここで、１え４の磁気抵抗効果素は、Ｎ極、Ｓ極
の磁界変化を受りづない配置としているため、抵抗変化
を生じないものである。以」−の様な、構成。
動作のものにおい゛Ｃ，磁気抵抗効呆素子Ｒ１゜Ｒ２及
びＲ：Ｉ、Ｌ支。を第４図及び第５図に示す接続をする
と、各々の出力端から得られる電圧は。
びＲ：Ｉ、Ｌ支。を第４図及び第５図に示す接続をする
と、各々の出力端から得られる電圧は。
エンコーダ部６１では、第４図ｅ、に示す様な波形とな
り、エンコーダトランク４１の記録信号に対応したエン
コーダ信号が得られる。また、基準信号部６２では、第
５図ｅ。に示すような波形となり、基準信号トランク４
２の記録信号に対応して基準信号が得られる。第６図は
、第４図及び第５図の信号波形ｅ、＃ ｅｏを波形整形
した、位置検出装置の出力波形である。このように、本
発明によれば、移動体の速度とその基Ｉ（！ｉ位置の通
過製正確に検出することが可能となり、しかも、本発明
の位置検出装置は、ホール素子に比し、温度特性が良（
、低磁界で動（１’するため、高信頼性で小形、低価格
化が可ｆ１２となる。
り、エンコーダトランク４１の記録信号に対応したエン
コーダ信号が得られる。また、基準信号部６２では、第
５図ｅ。に示すような波形となり、基準信号トランク４
２の記録信号に対応して基準信号が得られる。第６図は
、第４図及び第５図の信号波形ｅ、＃ ｅｏを波形整形
した、位置検出装置の出力波形である。このように、本
発明によれば、移動体の速度とその基Ｉ（！ｉ位置の通
過製正確に検出することが可能となり、しかも、本発明
の位置検出装置は、ホール素子に比し、温度特性が良（
、低磁界で動（１’するため、高信頼性で小形、低価格
化が可ｆ１２となる。
以上に述べた（第３図に示す）位置検出装置は磁性体を
有する移動体を回転ドラムとした場合の実施例であるが
、第７図のように、直線的に移動する場合でも同等の効
果を１：）ることかできる。なお、第８図は、第７図の
８１ｑ面図である。すなわち図において、７は移動体、
４ Ａは磁性体、４ＬＡはエンコーダトラック、４２は
基′ｉ曽倍信号トラック６ΔはｆＪｌ、気センサ、ＧＩ
Ａ及び６２Ａは磁気抵抗効果素子であり、このように、
移動体７の直線移動範囲の全ストロークＬ中に復数個の
基準信号と連続イ目号を得る構成としても良い。また、
ここでは移動体４Ａを移動する構成としたが、移動体４
Ａを固定して、磁）、（センサ・６Ａを移動させても良
い。
有する移動体を回転ドラムとした場合の実施例であるが
、第７図のように、直線的に移動する場合でも同等の効
果を１：）ることかできる。なお、第８図は、第７図の
８１ｑ面図である。すなわち図において、７は移動体、
４ Ａは磁性体、４ＬＡはエンコーダトラック、４２は
基′ｉ曽倍信号トラック６ΔはｆＪｌ、気センサ、ＧＩ
Ａ及び６２Ａは磁気抵抗効果素子であり、このように、
移動体７の直線移動範囲の全ストロークＬ中に復数個の
基準信号と連続イ目号を得る構成としても良い。また、
ここでは移動体４Ａを移動する構成としたが、移動体４
Ａを固定して、磁）、（センサ・６Ａを移動させても良
い。
前述した本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１）高温時の使用が可能となる。
（２）小形、低価格化が図れる。
（３）検出精度が向上する。
（’Ｉ）（Ｆ！頼性が向上する。
第１図は本発明を実施した位置検出装置付きモータの説
明図、第２図は位置検出装置の拡大展開図、第３図、第
４図、第５図は動作説明図、第６図は位置検出装置の出
力波形図、第７図、第８図は他の実施例を示す図である
。 ■・・・モータ、２・・・モータシャフト、３・・・回
転ドラｔ１．４，４Ａ・・・磁性体、４１．４１Ａ・・
・エンコーダトラック、４２．４３Ａ・・・基準信号ト
ラック、５・・支持台、６・・・磁気センサ、６１．６
１Ａ・・・エンコーダ部、６２，６２Ａ・・・基準信号
部、７・・・移第 Ｉ 菌
明図、第２図は位置検出装置の拡大展開図、第３図、第
４図、第５図は動作説明図、第６図は位置検出装置の出
力波形図、第７図、第８図は他の実施例を示す図である
。 ■・・・モータ、２・・・モータシャフト、３・・・回
転ドラｔ１．４，４Ａ・・・磁性体、４１．４１Ａ・・
・エンコーダトラック、４２．４３Ａ・・・基準信号ト
ラック、５・・支持台、６・・・磁気センサ、６１．６
１Ａ・・・エンコーダ部、６２，６２Ａ・・・基準信号
部、７・・・移第 Ｉ 菌
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、移動体の移動部又は固定部に取り付けられ。 表面に磁気信号を記録した磁性体を有する磁算侶号源と
これに対向した固定部又は移動部に配置する磁気抵抗効
果素子を備え、前記、移動体の移動位置を前記、磁気抵
抗効果素子の抵抗変化として取り出す位置検出装置にお
いて、磁性体を有する移動部又は固定部を、連続信号を
記録したインクリメンタルの部分と、１回転又は全スト
ロークＬに複数個の姑へＣ！イ計号を記録した部分とに
分割して形成し、これに対向する磁気抵抗効果素子は、
前記移動体の移動部又は固定部のインクリメンタル部分
と基準信号部分の各々の磁気信号を同一基板上で検出す
るように対向配置する枯成としたことを特徴とする移動
体の位置検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記磁性体のイン
クリメンタル部分の磁気信号記録と基準信号部分との磁
気信号記録の信号位相を合わせたことを特徴とする移動
体の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217484A JPS60196619A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 移動体の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217484A JPS60196619A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 移動体の位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196619A true JPS60196619A (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=12907449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217484A Pending JPS60196619A (ja) | 1984-03-21 | 1984-03-21 | 移動体の位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60196619A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124413A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気式エンコ−ダ |
| JPS63270032A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-08 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波内視鏡 |
| US4785242A (en) * | 1986-12-15 | 1988-11-15 | Sundstrand Corporation | Position detecting apparatus using multiple magnetic sensors for determining relative and absolute angular position |
| US4808934A (en) * | 1986-03-19 | 1989-02-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Position sensor for detecting angular position |
| US4810967A (en) * | 1986-03-19 | 1989-03-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Position sensor for detecting angular position |
| US4904937A (en) * | 1982-12-13 | 1990-02-27 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for magnetically detecting positions with minimum length magnetic information units recorded on a plurality of magnetic tracks |
| US9464919B2 (en) | 2014-10-30 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic position detecting apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595914A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置を検出する装置 |
-
1984
- 1984-03-21 JP JP5217484A patent/JPS60196619A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595914A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Hitachi Ltd | 磁気的に位置を検出する装置 |
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| US4904937A (en) * | 1982-12-13 | 1990-02-27 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for magnetically detecting positions with minimum length magnetic information units recorded on a plurality of magnetic tracks |
| JPS62124413A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気式エンコ−ダ |
| JPH0584444B2 (ja) * | 1985-11-25 | 1993-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| US4808934A (en) * | 1986-03-19 | 1989-02-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Position sensor for detecting angular position |
| US4810967A (en) * | 1986-03-19 | 1989-03-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Position sensor for detecting angular position |
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| US9464919B2 (en) | 2014-10-30 | 2016-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic position detecting apparatus |
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