KR20140143404A - 다회전 인코더 - Google Patents

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KR20140143404A
KR20140143404A KR1020147028764A KR20147028764A KR20140143404A KR 20140143404 A KR20140143404 A KR 20140143404A KR 1020147028764 A KR1020147028764 A KR 1020147028764A KR 20147028764 A KR20147028764 A KR 20147028764A KR 20140143404 A KR20140143404 A KR 20140143404A
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processing circuit
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KR1020147028764A
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진 이노우에
다케시 무샤
히로시 니시자와
하지메 나카지마
료스케 다케우치
다츠야 이토
다카시 히라이
히로시 나가타
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

바르크하우젠 효과를 가지는 검출 코일(112, 113)을 가지는 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 회전 검출 기구(110)와, 신호 처리 회로(120)를 구비하며, 각 검출 코일은, 양음 이부호의 전압 펄스를 발생하여 신호 처리 회로에 송출하고, 신호 처리 회로는 각 전압 펄스의 양음의 부호, 및 전압 펄스가 생기지 않은 것을 바탕으로, 검출 코일의 상태를 하이, 로우, 및 하이 또는 로우를 유지하여 메모리(127)에 기억하는 콘트롤러(125)와, 각 검출 코일의 상태 변화에 대응하여 회전수를 갱신하는 가산기(126)를 갖고, 회전축의 회전각을 약 1/4 회전 단위 이내에서 판정한다.

Description

다회전 인코더{MULTI-ROTATION ENCODER}
본 발명은, 모터 등에 있어서의 회전체의 회전 방향 및 회전수를, 외부로부터의 전력 공급을 받는 일 없이, 검출하여 유지할 수 있는 다회전 인코더에 관한 것이다.
일반적으로, 예를 들면 모터 회전축의 회전 각도를 검출하기 위한 로터리 인코더는, 모터 회전축에 연결된, 광학 혹은 자기 패턴을 형성한 회전 디스크와, 상기 광학 혹은 자기 패턴을 판독하기 위한 검출 소자로 구성되어 있다. 이런 종류의 로터리 인코더에는, 상기 검출 소자에 의해 검출된 펄스 신호를 적산하여 회전축의 회전 각도를 검출하는 인크리먼트(increment) 방식과, 상기 회전 디스크상의 상이한 복수의 패턴으로부터 회전 디스크의 절대 각도를 검출하는 앱솔루트(absolute) 방식이 알려져 있다.
또한, 회전축에 있어서의 1 회전 이상의 회전수를 계수하는 수단으로서는, 감속 기어를 거쳐서 접속된 상기 앱솔루트 방식의 인코더를 이용하는 것과, 상기 인크리먼트 방식의 인코더를 이용하여 누적값을 계수해서, 전기적으로 그 값을 유지하는 것이 있다.
후자의 인코더에 있어서는, 회전수의 계수 및 유지를 전자화함으로써, 인코더 구조를 간소화할 수 있다고 하는 이점이 있지만, 외부 전원 차단시에도, 얻어진 회전수를 전기적으로 유지해 둘 필요가 있기 때문에, 백업용 전지를 탑재할 필요가 있다. 따라서, 백업용 전지의 정기 교환 때문에, 보수성이 좋지 않다고 하는 과제가 있다.
한편, 전자의 방식에서는, 기계식으로 회전수를 계수하여 유지하기 때문에, 외부 전원의 유무에 관계없이 회전수를 유지할 수 있다고 하는 이점이 있지만, 구조가 복잡화하여, 비용 상승 및 고내구화가 곤란하다고 하는 과제가 있다.
그래서, 이러한 과제를 해결하기 위해서, 전기적으로 회전수를 계수하여 유지하면서, 백업 전원을 이용하지 않는 배터리리스(battery-less) 방식의 다회전 인코더가 제안되어 있다.
이 배터리리스 방식의 다회전 인코더로서는, 큰 바르크하우젠(Barkhausen) 효과를 가지는 자성 와이어를 이용한 방식이 제안되어 있다. 이 자성 와이어는, 와이어 내부에는 하드 자성체를, 와이어 외측에는 소프트 자성체를 이용하여 구성된다. 상기 소프트 자성체에 대해, 외부 자계 H에 대한 자화 M의 관계는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 임의의 자계에서 급격하게 자화 M가 반전하는 동작(큰 바르크하우젠 효과)을 나타낸다. 이 반전 속도는, 외부 자계 H의 인가 방식에 상관없이 항상 일정하게 된다. 그래서 이것을 이용하여, 모터 회전축과 함께 회전하는 자석 주위에, 상기 자성 와이어를 내포한 코일을 설치함으로써, 모터의 회전 속도에 의존하지 않고 항상 일정한 전압 펄스를 코일로부터 출력시키는 것이 가능해진다.
도 14는 상술의 배터리리스 방식의 다회전 인코더에 있어서, 모터 회전축의 회전수와, 회전축에 대응하는 자석으로부터 자성 와이어에 가해지는 자계, 및 코일로부터 출력되는 전압 펄스를 나타낸다. 도 14에 의하면, 모터 회전축의 회전 방향 CW(시계 회전), CCW(반시계 회전)에 의해, 전압 펄스가 생기는 위치는, 각도 φ만큼 어긋나지만, 동일한 회전 방향에서는 일정 회전마다 양음의 전압 펄스가 생기는 것을 알 수 있다. 따라서, 이 전압 펄스의 전력을 이용함으로써, 배터리리스 방식에서의 다회전의 카운트를 행할 수 있다.
이러한 배터리리스 방식을 이용하여, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 모터 회전축과 함께 회전하는 2극 착자한 자석의 상방에, 큰 바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어를 위상각이 90도로 되도록 2개 배치하여, 이들 2개의 자성 와이어상에 각각 감겨진 각 코일로부터 얻어지는 양 부호의 전압 펄스의 전력에 의해 신호 처리 회로가 구동되고, 상기 전압 펄스에 의해 회전축의 회전수 검출을 행하는 배터리리스 방식의 다회전 인코더가 제안되어 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
특허 문헌 1 : 일본 특개 제2008－014799호 공보
그러나, 상기 특허 문헌 1의 장치는, 도 15 내지 도 17을 참조하여 이하에 설명하는 문제를 가진다.
도 15에는 상기 특허 문헌 1의 장치에 있어서, 모터 회전축의 회전 중에, 상술의 2개의 코일 A, B에 가해지는 자계와 전압 펄스의 관계, 및 코일 A, B 상태를 나타내는 신호 처리된 A상 출력 및 B상 출력을 도시하고 있다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 코일 A, B는 가해지는 자계의 반전에 따라, 양음의 다른 부호의 전압 펄스를 90도의 위상차로 출력한다. 신호 처리 회로는, 양 부호의 전압 펄스만을 추출하여, 전압 펄스가 생긴 쪽의 코일 상태를 하이(high)로 하고, 전압 펄스가 생기지 않은 쪽의 코일 상태를 로우(low)로 한다. 이 때의 모터 회전축의 회전에 대한 A상 출력 및 B상 출력을 도 16의 (a)에 나타낸다. 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 우선 전압 펄스가 생기고, 이 때 A상이 하이이고, B상이 로우인 경우에는, 회전수는 변화하지 않는다. 다음에 전압 펄스가 생기고, A상이 로우이고 B상이 하이인 때, 회전수를 ＋1 카운트 업한다.
다음에, 모터 회전축의 회전이 도중에 반전했을 경우에 대해 서술한다. 도 17은, 특허 문헌 1의 장치에 있어서, 모터 회전축의 회전 방향이 CW로부터 CCW로 반전했을 경우의, 상기 2개의 코일 A, B에 가해지는 자계와 전압 펄스의 관계, 및 A상 출력 및 B상 출력을 도시하고 있다. 도 17의 (a)는, 모터 회전축의 회전각이 175＋φ／2° 회전한 후에, CW로부터 CCW 방향으로 회전축이 반전했을 경우를 나타내고 있다. 또한, 도 17의 (b)는, 그 때의 모터의 회전수에 대한 A상 출력 및 B상 출력을 나타내고 있다. 반전 전의 전압 펄스가 생겼을 때, A상 출력이 로우이고, B상 출력이 하이이며, 반전 후 최초로 전압 펄스가 생겼을 때의 A상 출력은 로우이고, B상 출력은 하이로 된다.
이와 같이, 전회의 전압 펄스가 생겼을 때와, A상 및 B상의 출력 상태가 동일한 때에는, 회전 방향이 반전했다고 판정한다. 반전 후, 다음에 A상 출력이 로우이고, B상 출력이 하이로 되었을 때에, 회전수를 -1 카운트 다운한다.
또한 다른 각도로 모터 회전축의 회전이 도중에 반전했을 경우에 대해 서술한다. 도 17의 (b)는, 모터 회전축의 회전각이 175－φ／2° 회전한 후에, CW로부터 CCW 방향으로 회전축이 반전했을 경우를 나타내고 있다. 이 때의 모터의 회전수에 대한 A상 출력 및 B상 출력을 도 16의 (c)에 나타낸다. 이 경우, A상 출력 및 B상 출력은, CW로부터 CCW의 반전에 관계없이, 하이로부터 로우, 로우로부터 하이로 변화한다. 그 때문에, 모터 회전의 반전을 검출할 수 없어, 회전수를 카운트 다운할 수 없다.
이와 같이, 특허 문헌 1의 장치에 있어서는, 회전축의 회전 방향에 관계없이, A상 출력이 하이, B상 출력이 로우인 상태로부터, A상 출력이 로우, B상 출력이 하이인 상태로 반복하여 변화할 뿐이기 때문에, 모터 회전축의 회전각에 따라서는, 회전축의 회전 방향이 역전했을 때의 시그널을 검출할 수 없는 경우가 생긴다. 따라서, 특허 문헌 1의 장치에서는, 정확하게 모터 회전수를 검출할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한, 자성 와이어는, 임계치를 약간 넘는 인가 자계가 인가되어 자화 반전했을 때, 그것을 더 반전하는 경우에 발생하는 전압 펄스가 저하하는 경우가 있고, 그 감소량이 큰 경우에는 신호 처리 회로를 구동할 수 없어, 전압 펄스의 검출 누락이 발생할 가능성이 있다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 종래에 비해 보다 정확하게 회전축의 회전수를 검출할 수 있는 다회전 인코더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하와 같이 구성한다.
즉, 본 발명의 한 형태에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더는, 외부로부터의 전력 공급을 받는 일 없이, 회전축의 회전 방향 및 회전수를 검출하여 유지하는 배터리리스 다회전 인코더로서, 상기 회전축과 함께 회전하는 자석과, 이 자석의 자계에 대해서 바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어로 구성되고 상기 자석의 회전 원주상에 위상각을 어긋나게 하여 배치되는 L(≥2)개의 검출 코일을 가지는 회전 검출 기구와, 이 회전 검출 기구와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비한다. 각각의 상기 검출 코일은, 상기 회전축의 1 회전마다, 상기 자석의 자극 수 N에 대응하여 LN회, 양, 음의 다른 부호의 전압 펄스를 양, 음 또는 음, 양의 순서로 발생하여 상기 신호 처리 회로에 송출한다. 상기 신호 처리 회로는, 각각의 검출 코일에서 발생한 각 전압 펄스의 양, 음 양쪽의 부호 및 전압 펄스가 생기지 않은 것을 바탕으로, 상기 검출 코일의 상태를 또는 상기 검출 코일의 상태와 그 전의 검출 코일의 상태를 하이, 로우로 정의하고, 및 전압 펄스가 생기지 않을 때에는 하이 또는 로우를 유지하여, 이 검출 코일의 상태를 메모리에 기억하는 콘트롤러와, 콘트롤러로부터 각 검출 코일의 상태가 공급되고, 이 상태의 변화에 대응하여 상기 회전축의 회전수를 갱신하는 가산기를 갖고, 상기 회전축의 회전각을 약 1/(LN) 회전 단위 이내에서 판정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 형태에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더에 의하면, 신호 처리 회로에 있어서의 콘트롤러는, L개의 검출 코일이 송출하는 양, 음 양쪽의 전압 펄스를 이용하여, 전압 펄스의 양음의 부호 및 전압 펄스가 생기지 않은 것을 바탕으로, 각 검출 코일의 상태를 하이, 로우, 및 전압 펄스가 생기지 않을 때에는 하이 또는 로우를 유지하여, 검출 코일의 상태를 메모리에 기억한다. 그리고 이 기억한 상태를 바탕으로 회전수를 검출하므로, 회전 도중에 회전축이 역전해도, 카운트를 놓치는 일 없이 회전수를 카운트할 수 있다. 따라서, 회전 검출 기구에 구비되는 자석의 자극 수를 N으로 했을 때, 회전축의 회전각을 약 1/(LN) 회전 이내에서 검출할 수 있어, 종래에 비해 보다 정확하게 회전축의 회전수를 검출할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 구비되는 각 검출 코일의 배치를 나타내는 설명도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 구비되는 각 검출 코일의 자성 와이어에 가해지는 자계와 각 검출 코일로부터 출력되는 전압 펄스의 관계, 및 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 회전축의 회전에 대한 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 구비되는 각 검출 코일의 자성 와이어에 가해지는 자계와 각 검출 코일로부터 출력되는 전압 펄스의 히스테리시스를 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 회전축의 회전 방향이 반전할 때의 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 1에 나타내는 배터리리스 다회전 인코더에 있어서의 각 검출 코일의 상태와 회전수를 판별하는 신호 처리 테이블을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서의 신호 처리 IC의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서의 신호 처리 IC의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서의 검출 코일의 배치를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서의 검출 코일의 상태와 회전수를 판별하는 신호 처리 테이블을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 바르크하우젠 점프를 나타내는 자성 와이어의 자계 H－자화 M 곡선이다.
도 14는 자성 와이어에 가해지는 자계와 검출 코일로부터 출력되는 전압 펄스의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15는 종래의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 자성 와이어에 가해지는 자계와 각 검출 코일로부터 출력되는 전압 펄스의 관계, 및 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 16은 종래의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 회전축의 회전에 대한 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 17은 종래의 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 회전축의 회전 방향이 반전했을 때의 자성 와이어에 가해지는 자계와 각 검출 코일로부터 출력되는 전압 펄스의 관계, 및 각 검출 코일의 상태를 나타내는 설명도이다.
본 발명의 실시 형태인 배터리리스 다회전 인코더에 있어서, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 또는 마찬가지의 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 있다. 또한, 이하의 설명이 불필요하게 장황하게 되는 것을 방지하고 당업자의 이해를 용이하게 하기 위해, 이미 잘 알려진 사항의 상세 설명 및 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복 설명을 생략하는 경우가 있다.
(실시 형태 1)
도 1에는, 본 발명의 실시 형태 1에 의한 배터리리스 다회전 인코더(101)의 구성이 나타나 있다. 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(101)는, 외부로부터의 전력 공급을 받는 일 없이, 회전축의 회전 방향 및 회전수를 검출하여 유지하는 다회전 인코더로서, 크게 나누어, 회전 검출 기구(110)와, 이 회전 검출 기구(110)와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로(120)를 구비한다.
회전 검출 기구(110)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 자석(111)과, 검출 코일(112, 113)을 갖고, 회전축(115)의 회전을 검출하는 기구이다. 또한, 회전축(115)은, 예를 들면 모터의 출력축(회전축) 등이 상당하지만, 이것으로 한정되지 않고, 축 주위 방향으로 회전 가능한 회전체가 상당한다.
자석(111)은, 원판 형상이며, 회전축(115)과 동심원상으로 부착되어 있고, 회전축(115)과 함께 CW(시계 회전) 및 CCW(반시계 회전)로 회전한다. 회전축(115)과 자석(111)은, 본 실시 형태에서는 이와 같이 동심원상으로 배치하고 있지만, 회전축(115)의 회동에 대응하여 자석(111)이 회동하는 구성이면 좋다. 또한 자석(111)은, 본 실시 형태에서는 반원주씩 2개의 자극을 가지지만, 이것 이상의 자극 수를 가져도 좋다.
검출 코일(112, 113)은, 자석(111)의 상방에서 자석(111)의 회전 원주상에 배치되고, 큰 바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 2개의 검출 코일(112, 113)이 마련되지만, 3개 이상의 검출 코일을 마련해도 좋다.
여기서, 2극으로 착자된 자석(111)과, 검출 코일(112, 113)의 위치 관계, 및 회전축(115)의 회전수의 검출 논리에 대해 설명한다.
우선, 검출 코일(112)과 검출 코일(113)의 위치 관계에 대해 설명한다. 큰 바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어에서는, 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, 회전수 φ만큼 히스테리시스가 생기기 때문에, 회전축(115)의 회전 방향에 관계없이, 검출 코일(112, 113)의 출력이 오버랩하는 것을 방지하기 위해, 검출 코일(113)은, 검출 코일(112)에 대해서, 위상각이 φ보다 크고 또한 180－φ보다 작아지도록 설치한다.
일반적으로는, 자석(111)의 자극 수를 N으로 했을 때, 히스테리시스 각도 φ를 바탕으로, 하나의 제 1 검출 코일(예를 들면, 검출 코일(112))에 대해서 1 또는 복수의 제 2 검출 코일(예를 들면, 검출 코일(113))은, 제 1 검출 코일과 제 2 검출 코일의 위상각이 히스테리시스 각도 φ보다 크고, (360/N)－φ보다 작은 각도 범위에 배치된다.
또한, 이하에서는 설명의 간략화를 위해, 상기 위상각을 90°로 하여 설명을 행한다.
도 3은, 자석(111)으로부터 검출 코일(112, 113)에 가해지는 자계와, 검출 코일(112, 113)로부터 얻어지는 전압 펄스의 관계, 및 검출 코일(112)로부터의 출력을 디지털화한 A상 출력, 검출 코일(113)로부터의 출력을 디지털화한 B상 출력, 검출 코일(112)의 A 상태, 검출 코일(113)의 B 상태를 도시하고 있다. 도 3의 (a)는, 회전 방향이 CW 방향에서의 도면이고, 도 3의 (b)는, CCW 방향에서의 도면이다.
A상 출력 및 B상 출력은, 검출 코일(112, 113)로부터의 출력이, 양 부호의 전압 펄스의 경우에는 하이, 음 부호의 전압 펄스의 경우에는 로우, 전압 펄스가 생기지 않은 경우에는 없음(제로)으로서 출력된다.
A 상태 및 B 상태는 각각, A상 출력, B상 출력이 하이의 경우에는 각 상태를 하이로 하고, 로우의 경우에는 상태를 로우로 하고, 또한, 없음(제로)의 경우에는 상태를 변경하지 않는다. 이 A 상태 및 B 상태의 회전수에 대한 천이를 도 4에 나타낸다. 도 4의 (a)는, 회전축(115)의 회전 방향이 CW의 경우이며, 도 4의 (b)는, 회전 방향이 CCW의 경우를 나타낸다. A 상태 및 B 상태의 각각의 하이, 로우 상태에 의해, 회전축(115)의 회전각은, 90° 혹은 φ°로부터 180°－φ°의 범위에서 구별할 수 있는 것을 알 수 있다. 그래서, A 상태가 로우로부터 하이, B 상태가 로우이고 변경되지 않을 때, ＋1 카운트 업하고, A 상태가 하이로부터 로우, B 상태가 로우이고 변경되지 않을 때, －1 카운트 다운으로 함으로써, 회전 방향에 관계없이 회전수를 검출할 수 있다.
다음에, 회전축(115)의 회전 방향이 도중에 반전했을 경우에 있어서의, 회전각에 대한 A 상태, B 상태, 및 카운트 수를 도 6에 나타낸다. 회전축(115)의 회전에 따라, 검출 코일(112, 113)로부터 발생하는 각각의 전압 펄스에 의해, 1 회전내를 영역 분할하면, 도 5의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 영역 A로부터 영역 H까지 8 영역으로 분류할 수 있다(도 5의 (a)는 CW 방향으로 회전했을 경우, 도 5의 (b)는 CCW 방향으로 회전했을 경우를 나타낸다). 그 때문에, 도 6에서는, 각 영역에 있어서, 회전 방향이 CW로부터 CCW로 반전했을 경우의 모두에 대해 나타내고 있다. 도 6에 있어서의 카운트 수의 항목을 참조하면, 어느 영역에서 회전축(115)이 반전했을 경우에도, 카운트 수에 편차가 생기지 않은 것을 알 수 있다.
또한, 검출 코일을 3 이상, 또는 자석(111)의 착자 수를 3 이상으로 하여, 1 회전내의 분해능을 90° 혹은 φ°로부터 180°－φ°의 범위보다 작게 해도 문제는 없다.
다음에 검출 코일(112, 113)로부터 각각 전압 펄스가 생겼을 때의, 신호 처리 IC(상술의 신호 처리 회로와 동일한)(120)의 동작에 대해 설명한다.
신호 처리 IC(120)는, 본 실시 형태에서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 전파 정류 회로(121), 정전압 회로(122), Enable 회로(123), 펄스 파형 부호 판정 회로(124), 콘트롤러(125), 가산기(126), 비휘발성 메모리(127), 외부 회로 인터페이스(128), 및 전원 스위치(129)를 가진다. 신호 처리 IC(120)의 기본적 구성 부분으로서는, 콘트롤러(125) 및 가산기(126)가 상당한다.
이러한 구성에 있어서, 검출 코일(112, 113)에서 발생한 각각의 전압 펄스는, 전파 정류 회로(121, 121)에서 각각 정류된 후, 정전압 회로(122)에 의해 일정 전압으로 된다. 이 일정 전압은, Enable 회로(123), 펄스 파형 부호 판정 회로(124), 콘트롤러(125), 가산기(126), 및 비휘발성 메모리(127)에 전력으로서 공급된다. 또한, 전원 스위치(129)는, 정전압 회로(122)와 외부로부터의 전력 공급을 전환하여 출력하는 기능을 갖고, 콘트롤러(125), 비휘발성 메모리(127)에는, 전원 스위치(129)를 거쳐서 일정 전압이 공급된다. 또한, 외부 전원은 백업 전원에 상당하지 않고 주전원이므로, 전원 스위치(129)를 마련한 것은 배터리리스 다회전 인코더의 구성에 반하는 것은 아니다.
다음에 Enable 회로(123)는, 정전압 회로(122)로부터의 전압이 충분히 안정된 것을 확인한 후, 펄스 파형 부호 판정 회로(124), 콘트롤러(125), 가산기(126), 및 비휘발성 메모리(127)에 동작 개시 트리거를 송신한다.
동작 개시 트리거를 수취한 펄스 파형 부호 판정 회로(124)는, 검출 코일(112, 113)로부터의 각 전압 펄스로부터 A상 출력 및 B상 출력을 판정하여, 콘트롤러(125)에 송신한다.
콘트롤러(125)는, 비휘발성 메모리(127)로부터, 전회에 전압 펄스가 생겼을 때의 회전축(115)의 회전수와 A 상태 및 B 상태를 판독하여, 이것을 가산기(126)에 송신한다.
가산기(126)는, 수취한 정보(회전수, A상 출력과 B상 출력, A 상태, B 상태의 값)로부터, 도 7의 변환 테이블을 이용하여, 상태 A, 상태 B 및 회전수의 갱신을 행하여, 최신의 A 상태, B 상태, 및 회전수를 콘트롤러(125)에 송신한다.
콘트롤러(125)는 가산기(126)로부터의 정보를 재차 비휘발성 메모리(127)에 액세스하여, 이들의 기입을 실시한다.
신호 처리 IC(120)는, 이들 일련의 동작을, 검출 코일(112, 113)로부터의 각 전압 펄스에 의해 전파 정류 회로(121), 및 정전압 회로(122)에서 발생시킨 전력만으로 행하고, 또한 다음의 전압 펄스가 생기기 전에 동작을 종료한다.
상기 배터리리스 다회전 인코더(101)의 외부로부터, 회전축(115)의 회전수를 판독하는 경우에는, 외부 회로 인터페이스(128), 콘트롤러(125)의 순서로, 이들을 거쳐서 비휘발성 메모리(127)에 액세스하여, 회전수의 판독을 행한다. 이 때, 회전수 검출의 일련의 동작과, 외부로부터의 판독 동작이 동시에 일어나지 않도록, 콘트롤러(125)가, 외부로부터의 비휘발성 메모리(127)로의 액세스를 제한한다. 또한, 외부로부터 액세스할 때에는 콘트롤러(125), 비휘발성 메모리(127)에는 전원 스위치(129)를 거쳐서 외부로부터, 외부 회로 인터페이스(128)에는 직접 외부로부터 전력 공급을 행하기 위해, 검출 코일(112, 113)의 전압 펄스로부터의 전력에 의하지 않고, 회전수의 판독이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 배터리리스 다회전 인코더(101)에서는, 2개의 검출 코일(112, 113)로부터 생기는 전압 펄스의 양, 음 양쪽의 부호를 이용하여, 검출 코일(112, 113) 상태를 A 상태, B 상태로 하여 비휘발성 메모리(127)에 유지하는 것에 의해, 도중에 회전축(115)이 역회전했을 경우에도, 회전수를 카운트하는 것을 놓치는 일 없이 검출할 수 있고, 또한 상술의 동작을, 검출 코일(112, 113)로부터의 전압 펄스의 전력만으로 실행할 수 있다.
또한, 배터리리스 다회전 인코더(101)를 조립할 때, 또는 1회 분해 후에 재차 조립했을 때에는, 비휘발성 메모리(127)에 임의의 전회 전압 펄스가 생겼을 때 상태 A 및 상태 B로부터 추정되는 자석(111)과 검출 코일(112, 113)의 위치 관계와, 실제의 자석(111)과 검출 코일(112, 113)의 위치 관계는, 반드시 일치하지 않는다. 그 때문에, 초기 설정 모드에서는, 비휘발성 메모리(127)에 임의의 전회 전압 펄스가 생겼을 때의 상태 A 및 상태 B가 실제의 자석(111)과 검출 코일(112, 113)의 위치 관계를 반영하는 적어도 전압 펄스가 2회 이상 생길 때까지, 콘트롤러(125), 및 가산기(126)는, 회전수의 갱신을 행하지 않고, 비휘발성 메모리(127)에 있는 상태 A 및 상태 B를 계속해서 갱신하는 동작을 행한다.
(실시 형태 2)
도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더(102)에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(102)도, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 마찬가지로, 회전 검출 기구(110)와, 이 회전 검출 기구(110)와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비한다. 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(102)에서는, 신호 처리 회로(120) 대신에 신호 처리 회로(131)를 가지는 점에서, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 상이하다. 또한, 신호 처리 회로(120)와 신호 처리 회로(131)의 차이는, 비휘발성 메모리(127)를 신호 처리 회로의 외부에 배치한 점이다. 신호 처리 회로(131)에 있어서의 그 외의 구성은, 신호 처리 회로(120)와 동일하다.
이와 같이 구성함으로써, 배터리리스 다회전 인코더(102)에 의하면, 배터리리스 다회전 인코더(101)와 동일한 효과를 얻을 수 있음과 아울러, 또한, 신호 처리 IC의 제조시에, 비휘발성 메모리(127)용의 프로세스가 불필요해진다. 따라서, 배터리리스 다회전 인코더(102)에 의하면, 배터리리스 다회전 인코더(101)에 비해, 신호 처리 IC의 비용 저감, 제조처를 증대시키는 것이 가능해지고, 또한, 비휘발성 메모리(127)로서 범용품을 사용할 수 있기 때문에, 입수성, 비용의 개선이 가능해진다.
(실시 형태 3)
도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더(103)에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(103)도, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 마찬가지로, 회전 검출 기구(110)와, 이 회전 검출 기구(110)와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비한다. 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(103)에서는, 신호 처리 회로(120) 대신에 신호 처리 회로(132)를 가지는 점에서, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 상이하다. 또한, 신호 처리 회로(120)와 신호 처리 회로(132)의 차이는, 전파 정류 회로(121) 및 정전압 회로(122)를, 신호 처리 회로의 외부에서, 회전 검출 기구(110)와 신호 처리 회로(132)의 사이에 배치한 점이다. 신호 처리 회로(132)에 있어서의 그 외의 구성은, 신호 처리 회로(120)와 동일하다.
이와 같이 구성함으로써, 배터리리스 다회전 인코더(103)에 의하면, 배터리리스 다회전 인코더(101)와 동일한 효과를 얻을 수 있음과 아울러, 또한, 신호 처리 회로(132)에 입력되는 전압값을 제한할 수 있다. 따라서, 배터리리스 다회전 인코더(103)에 의하면, 배터리리스 다회전 인코더(101)에 비해, 신호 처리 회로(132)의 입력 전압 내성을 낮출 수 있어, 비용 저감을 도모할 수 있다.
(실시 형태 4)
도 10 및 도 11을 이용하여 실시 형태 4에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더(104)에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(104)에 있어서도, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 마찬가지로, 회전 검출 기구와, 이 회전 검출 기구와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로(120)를 구비한다. 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(104)에서는, 회전 검출 기구(110) 대신에 회전 검출 기구(110－4)를 가지는 점에서 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101)와 상이하다. 도 10에, 회전 검출 기구(110－4)의 구성을 도시한다.
본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(104)는, 3개 이상의 검출 코일(112, 113, 114)를 자석(111)의 회전 원주상에 위상각을 어긋나게 하여 배치하고, 신호 처리 회로(120)에 있어서의 불휘발성 메모리(127)는, 자석(111)의 회전에 따라 설정된 상기 검출 코일의 전회와 전전회에 있어서의 상태를 유지하고, 신호 처리 회로(120)는, 상기 검출 코일의 어느 하나로부터 전압 펄스가 발생하였을 때, 전회 발생한 전압 펄스에 의해 설정된 코일 상태와 비교하여, 전회의 코일 상태에서 지정되는 자석(111)의 회전 위치로부터의 이동으로서 상정되는 전압 펄스와 상기 발생한 전압 펄스가 상이한 상태에서는, 상기 전회 및 전전회의 펄스 상태와 상기 발생 전압 펄스에 의해, 회전축의 회전수의 값을 보정하거나, 혹은 에러 출력을 발생하는 것이다.
이와 같이 구성되는 배터리리스 다회전 인코더(104)에 의하면, 3개 이상의 검출 코일과 전전회의 검출 코일의 상태의 정보를 이용하여 펄스 검출이 누락되었을 경우의 정정 위치를 특정할 수 있으므로, 회전 도중에 회전축이 역전해도, 카운트를 놓치는 일 없이 회전수를 카운트할 수 있을 뿐만 아니라, 1회의 펄스 누락을 허용한 신뢰성이 높은 회전수의 검출이 가능해진다.
다음에, 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(104)의 구성 및 동작에 대해, 더욱 상세하게 설명한다.
바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어는, 도 13을 이용하여 먼저 설명한 바와 같이, 특정의 자계에 의해 급격하게 자화가 반전하여, 코일로부터 일정한 전압 펄스를 발생한다. 그러나, 인가되는 자계가 자화 반전의 임계치보다 충분히 커지지 않는 경우, 즉 인가 자계가 상기 임계치를 약간 상회하여 전압 펄스를 발생시킨 직후에 자석(111)의 회전이 반전하도록 하는 경우에는, 자석(111)의 회전에 의해 상기 전압 펄스를 발생시킨 인가 자계와는 역방향의 인가 자계 방향으로, 설령 인가되는 자계가 임계치를 상회할 때이더라도, 발생하는 전압 펄스의 강도가 작아진다고 하는 현상이 있다. 이 발생 전압 펄스의 저하가 심한 경우에는, 신호 처리 회로(120)가 동작할 수 없어, 회전하는 자석(111)의 실제의 위치와, 검출한 전압 펄스로 유지된 상태에 의해 지정되는 자석(111)의 상정 위치가 상이한 현상이 발생한다.
그래서 본 실시 형태의 배터리리스 다회전 인코더(104)의 회전 검출 기구(110－4)에서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 회전하는 자석(111)에 대해서 소정의 위상으로 어긋난 위치에, A상의 검출 코일(112), B상의 검출 코일(113), C상의 검출 코일(114)의 3개의 검출 코일을 배치한다. 각 검출 코일의 배치는, 본 실시 형태에서는, 자석(111)의 중심각에 있어서, 검출 코일(113)에 대해서 CW 방향 및 CCW 방향으로 각각 60도의 위치에 검출 코일(112, 114)을 배치하고 있다. 그러나, 각 검출 코일의 배치 위치는, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 또한, 검출 코일의 수도 3개 이상이면 좋다.
또한, 각 검출 코일(112, 113, 114)에 의해, 「원점 위치」로부터 6개의 각도 영역으로 분할하여, 그 각각을 원점 위치으로부터 CW 방향으로 「영역 1」 내지 「영역 6」으로 한다. 또한, CW 방향으로 S로부터 N으로 변화하는 회전 자석(111)의 각도 위치를 「자석 기준」으로 한다.
현재, 원점 위치에 B상의 검출 코일(113)이 배치되고, 자석 기준이 원점 위치에 있는 상황으로부터, 자석 기준이 CW 방향으로 영역 6측으로부터 영역 1로 이동하고, 이에 의해 B상의 검출 코일(113)에 있어서 자화 반전의 임계치를 넘은 것으로 한다. 이 때, B상 검출 코일(113)로부터 전압 펄스가 발생한다. 여기서, 이 전압 펄스가 발생한 위치로부터 자석(111)의 회전이 반전하여, 자석 기준이 영역 1로부터 영역 6으로 돌아왔을 경우, 배터리리스 다회전 인코더(104)의 신호 처리 회로(120)는, 다음과 같이 동작한다. 즉, 상술한 바와 같이, 자석(111)이 CCW 방향으로 회전함으로써, B상 검출 코일(113)에 대해서 역측의 자계 방향으로 자석(111)으로부터의 자계가 임계치를 넘어 작용한다. 그러나, B상의 검출 코일(113)에서 발생하는 전압 펄스가 작고 신호 처리 회로(120)가 동작하지 않으므로, 신호 처리 회로(120)는, 자석(111)의 자석 기준의 위치가 영역 1인 것을 지시하는 B상의 검출 코일(113)의 상태를 유지한다. 또한 회전 자석(111)이 CCW 방향으로 진행할 때, A상 검출 코일(112)의 임계치를 넘어 전압 펄스가 발생한다. 그러나, 신호 처리 회로(120)는, 자석 기준의 위치가 영역 1인 것을 유지하고 있고, 영역 1로부터 영역 6 또는 영역 2로의 이동에서 전압 펄스가 발생하는 것은 B상 검출 코일(113) 또는 C상 검출 코일(114)뿐이므로, 오동작이 발생했던 것을 검지할 수 있다. 또한, 이하의 설명상, 이 동작을 「앞의 예」라고 기재한다.
상술의 영역 1 상태를 유지하여 A상의 검출 코일(112)에 전압 펄스가 발생하는 상황은, 자석 기준이 CCW 방향으로 영역 2로부터 영역 1로 이동하고, 그 후, 회전의 반전에 의해 영역 1로부터 영역 2로 전환하지만, 전압 펄스가 누락하고, 또한 CW 방향으로 회전하여 영역 3으로 이동했을 경우에도 마찬가지로 발생한다. 이 경우에 있어서도 앞의 예와 마찬가지로 영역 1로부터 A상 검출 코일(112)에 전압 펄스가 발생하는 영역 이동은 존재하지 않기 때문에 오동작의 발생을 검지할 수 있다. 또한, 설명상, 이 동작을 「뒤의 예」라고 기재한다.
앞의 예와 뒤의 예는, 모두 검출 코일의 전회 상태에서 지정되는 자석(111)의 자석 기준의 위치가 영역 1로 동일하며, 이대로는 오동작을 검지할 수 있지만 보정을 하는 것은 불가능하다. 한편, 신호 처리 회로(120)에서 유지되어 있는 검출 코일의 전전회 상태에서 지정되는 자석(111)의 자석 기준의 위치는 앞의 예에서 영역 6이고 뒤의 예에서는 영역 2이므로, 양자는 상이하게 되어 있어 구별할 수 있다. 앞의 실시예에서는, 영역 1로부터 영역 6으로 이동할 때의 전압 펄스가 누락하고 영역 6으로부터 영역 5로 이동할 때의 A상 검출 코일의 전압 펄스가 발생한 것으로 특정할 수 있고, 신호 처리 회로(120)의 유지 상태를 영역 1로부터 1 영역 건너뛴 영역 5로 보정함과 아울러 회전수의 값을 -1 카운트 보정할 수 있다. 또한, 뒤의 예에서도 마찬가지로 보정할 수 있다. 이와 같이, 전회 및 전전회의 펄스 상태와 상기 발생 전압 펄스에 의해, 펄스 상태의 유지 상태와 회전축의 회전수의 값을 보정할 수 있다.
그리고 신호 처리 회로(120)는, 상술한 바와 같이 검출 펄스 상태를 신호 처리 회로(120)의 비휘발성 메모리(127)에 유지한다. 상술 상태의 천이를 표로 한 것이 도 11이다. 도 11에 있어서, 상술한 상태에 부합하는 것이 No.6(상기 「앞의 예」에 상당) 및 No.4(상기 「뒤의 예」에 상당)이다. 전회의 검출 코일의 상태에 의해 현재 영역이 결정되고, 전전회의 검출 코일의 상태에 의해 이전 영역이 결정된다. 상술의 도 11의 상태 천이표로 나타나지 않는 상태 천이가 나타났을 경우에는, 상정되는 펄스 누락과 상이한 현상이 발생하고 있고 신호 처리 회로(120)에서는 에러를 출력한다.
또한, 이전 영역은, 현재 영역에 대해서 이전 영역으로부터 CW나 CCW 중 어느 하나의 방향으로 천이했는지의 정보를 가짐으로써 고유하게 결정할 수 있으므로, 이 천이 방향 정보를 이용하여 기억하는 정보량을 삭감해도 좋다.
또한, 도 11의 표 중의 「이전 영역」에 있어서 「or」로 기재되어 있는 것은, 정확하게 영역의 판정을 하고 있는 경우에, 이전 영역으로서 현재 영역과 인접하는 어느 영역에서도, 다음의 영역으로의 천이는 동일하게 되는 것을 의미한다. 예를 들면, No.1의 경우, 이전 영역으로서 「1 or 3」의 어느 하나의 영역에서도, 다음 영역은 「3」으로, 동일하게 된다.
또한, 실시 형태 4에 있어서의 배터리리스 다회전 인코더(104)에 있어서, 실시 형태 2 또는 3에서 설명한 구성을 채용하는 것도 가능하다.
또한, 상술의 각 실시 형태를 적절히 조합한 구성을 채용할 수도 있다. 그러한 구성에서는, 조합한 실시 형태가 얻는 각 효과를 얻을 수 있다.
(실시 형태 5)
도 12를 참조하여, 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더(105)에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 다회전 인코더(105)도, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101∼103)와 마찬가지로, 회전 검출 기구(110)와, 이 회전 검출 기구(110)와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비한다. 본 실시 형태의 다회전 인코더(105)에서는, 신호 처리 회로(120,, 131, 132) 대신에 신호 처리 회로(140)를 가지는 점에서, 상술의 배터리리스 다회전 인코더(101∼103)와 상이하다. 또한, 신호 처리 회로(120)와 신호 처리 회로(140)의 차이는, 반파 정류 회로(141)를 마련하고, 배터리(142)를 내장하고, 메모리(143)를 신호 처리 회로내에 배치한 점이다. 이와 같이 본 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더(105)는, 배터리(142)를 내장하는 것으로부터 배터리리스 타입이 아닌 점에서, 실시 형태 1∼4에 있어서의 다회전 인코더와는 상이하다.
또한, 본 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더(105)의 신호 처리 회로(140)에서는, 반파 정류 회로(141)는, 검출 코일(112, 113)에서 발생한 각각의 전압 펄스의 반 사이클분으로 정류를 행하여, 이것을 펄스 파형 부호 판정 회로(124)에 출력한다. 또한, 배터리(142)는 전원 스위치(129)에 접속되고, 정전압 회로(122)는 Enable 회로(123)에만 정전압을 공급한다. 그 외의, 가산기(121), 펄스 파형 부호 판정 회로(124), 콘트롤러(125), 외부 회로 인터페이스(128), 메모리(143)는, 전원 스위치(129)를 거쳐서 외부 또는 배터리(142)로부터 전력 공급을 받는다. 이에 따라, 메모리(143)는, 불휘발성 메모리일 필요는 없고, 휘발성 메모리라도 좋다. 본 실시 형태에서는 휘발성 메모리를 채용한다.
또한, 신호 처리 회로(140)에 있어서의 그 외의 구성은, 신호 처리 회로(120)와 동일하다.
이와 같이 구성함으로써, 신호 처리 회로(140)는, 항상 배터리(142)로부터 전력 공급을 받게 되기 때문에, 다회전 인코더(105)에 의하면, 다회전 인코더(101)와 동일한 효과를 얻을 수 있음과 아울러, 또한, 집적 회로로 구성하는 신호 처리 회로(140)의 제조시에, 비휘발성 메모리(127)용의 프로세스가 불필요하고, 또한, 신호 처리 회로(140)의 저소비 전력에서의 구동이 불필요해진다. 따라서, 본 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더(105)에 의하면, 배터리리스 다회전 인코더(101)에 비해, 신호 처리 회로(140)의 제조 비용 저감, 제조처를 증대시키는 것이 가능해지고, 또한, 메모리(143)로서 범용품을 사용할 수 있기 때문에, 그 입수성, 비용의 개선이 가능해진다.
또한, 실시 형태 5에 있어서의 다회전 인코더(105)에 있어서, 실시 형태 2, 3 또는 4에서 설명한 구성을 채용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 각종 실시 형태 중 임의의 실시 형태를 적절히 조합함으로써, 각각이 가지는 효과를 얻도록 할 수 있다.
본 발명은, 첨부 도면을 참조하면서 바람직한 실시 형태에 관련하여 충분히 기재되어 있지만, 본 기술의 숙련된 자들에게 있어서는 여러 가지의 변형이나 수정은 명백하다. 그러한 변형이나 수정은, 첨부한 청구 범위에 의한 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한, 그 중에 포함된다고 이해되어야 한다.
또한, 2012년 4월 17일에 출원된, 일본 특허 출원 특원 제2012－94088호, 및 2012년 9월 11일에 출원된, 일본 특허 출원 특원 제2012－199164호에 있어서의, 각각의 명세서, 도면, 특허 청구 범위, 및 요약서의 개시 내용은 모두 참고로서 본 명세서 중에 편입되는 것이다.
101∼103 : 배터리리스 다회전 인코더
105 : 다회전 인코더
110 : 회전 검출 기구
111 : 자석
112, 113 : 검출 코일
115 : 회전축
120 : 신호 처리 회로
121 : 전파 정류 회로
122 : 정전압 회로
124 : 펄스 파형 부호 판정 회로
125 : 콘트롤러
126 : 가산기
127 : 비휘발성 메모리
131, 132, 140 : 신호 처리 회로
142 : 배터리

Claims (6)

  1. 외부로부터의 전력 공급을 받는 일 없이, 회전축의 회전 방향 및 회전수를 검출하여 유지하는 배터리리스(battery-less) 다회전 인코더로서,
    상기 회전축과 함께 회전하는 회전축 원주 방향의 자극 수가 N개인 자석과, 이 자석의 자계에 대해서 바르크하우젠(Barkhausen) 효과를 가지는 자성 와이어로 구성되고 상기 자석의 회전 원주상에 위상각을 어긋나게 하여 배치되는 L개(여기서 L은 2 이상)의 검출 코일을 가지는 회전 검출 기구와,
    회전 검출 기구와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비하며,
    상기 신호 처리 회로는,
    각각의 검출 코일의 상태와 회전축의 회전수를 유지하는 비휘발성 메모리 회로와,
    각각의 검출 코일로부터의 전압 펄스의 유무 및, 전압 펄스 파고의 양음 부호의 4 요소와, 상기 유지한 상태와 회전수로부터, 금회 상태와 회전축의 회전 방향, 회전수를 판별하여, 새로운 각각의 검출 코일의 상태와 회전수를 상기 비휘발성 메모리 회로에 기입하는 회로를 구비하며,
    각각의 상기 검출 코일에서 발생한 전압 펄스로부터 상기 신호 처리 회로를 구동하기 위한 전압을 발생하는 전압 회로를 더 구비하며,
    상기 회전축의 회전각을 1/(LN) 회전 단위 이내에서 판정하는
    것을 특징으로 하는 배터리리스 다회전 인코더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 코일은, 위상각 90°로 2개 배치되는 배터리리스 다회전 인코더.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비휘발성 메모리는, 상기 신호 처리 회로와는 별도 마련되는 배터리리스 다회전 인코더.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 검출 기구에 있어서, 상기 회전축의 회전 방향의 차이에 따라 상기 자성 와이어에서 바르크하우젠 효과가 발생하는 회전 각도의 히스테리시스 각도 θ를 바탕으로, 하나의 제 1 검출 코일에 대해서 1 또는 복수의 제 2 검출 코일은, 제 1 검출 코일과 제 2 검출 코일의 위상각이 히스테리시스 각도 θ보다 크고, (360/N)－θ보다 작은 각도 범위에 배치되는 배터리리스 다회전 인코더.
  5. 제 1 항에 있어서,
    3개 이상의 상기 검출 코일을 상기 자석의 회전 원주상에 위상각을 어긋나게 하여 배치하고, 상기 신호 처리 회로에 있어서의 상기 불휘발성 메모리는, 상기 자석의 회전에 따라 설정된 상기 검출 코일의 전회와 전전회에 있어서의 상태를 유지하고, 상기 신호 처리 회로는, 상기 검출 코일 중 어느 하나로부터 전압 펄스가 발생하였을 때, 전회 발생한 전압 펄스에 의해 설정된 코일 상태와 비교하여, 전회의 코일 상태로 지정되는 자석의 회전 위치로부터의 이동으로서 상정되는 전압 펄스와 상기 발생한 전압 펄스가 상이한 상태에서는, 상기 전회 및 전전회의 펄스 상태와 상기 발생 전압 펄스에 의해, 상기 회전수의 값을 보정하거나, 혹은 에러 출력을 발생하는 배터리리스 다회전 인코더.
  6. 회전축의 회전 방향 및 회전수를 검출하여 유지하는 다회전 인코더로서,
    상기 회전축과 함께 회전하는 회전축 원주 방향의 자극 수가 N개인 자석과, 이 자석의 자계에 대해서 바르크하우젠 효과를 가지는 자성 와이어로 구성되고 상기 자석의 회전 원주상에 위상각을 어긋나게 하여 배치되는 L개(여기서 L은 2 이상)의 검출 코일을 가지는 회전 검출 기구와,
    회전 검출 기구와 전기적으로 접속되는 신호 처리 회로를 구비하며,
    상기 신호 처리 회로는,
    각각의 검출 코일의 상태와 회전축의 회전수를 유지하는 메모리와,
    각각의 검출 코일로부터의 전압 펄스의 유무 및, 전압 펄스 파고의 양음 부호의 4 요소와, 상기 유지한 상태와 회전수로부터, 금회 상태와 회전축의 회전 방향, 회전수를 판별하여, 새로운 각각의 검출 코일의 상태와 회전수를 상기 메모리에 기입하는 회로를 구비하며,
    각각의 상기 검출 코일에서 발생한 전압 펄스로부터 상기 신호 처리 회로를 구동하기 위한 전압을 발생하는 전압 회로를 더 구비하며,
    상기 회전축의 회전각을 1/(LN) 회전 단위 이내에서 판정하는
    것을 특징으로 하는 다회전 인코더.
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