WO2022249795A1 - 回転検出器および回転検出方法 - Google Patents

回転検出器および回転検出方法 Download PDF

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WO2022249795A1
WO2022249795A1 PCT/JP2022/018112 JP2022018112W WO2022249795A1 WO 2022249795 A1 WO2022249795 A1 WO 2022249795A1 JP 2022018112 W JP2022018112 W JP 2022018112W WO 2022249795 A1 WO2022249795 A1 WO 2022249795A1
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power
rotating shaft
power generation
rotation
reference position
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PCT/JP2022/018112
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優紀 田中
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/85—Determining the direction of movement of an encoder, e.g. of an incremental encoder

Definitions

  • the present disclosure relates to a rotation detector and a rotation detection method, and more particularly to a rotation detector and a rotation detection method for detecting rotation of a rotating shaft of a rotating body.
  • Patent Literature 1 discloses a disk-shaped magnet provided on a shaft, and three power generation units each composed of a magnetic wire and a pickup coil. A rotation detector is disclosed positioned on each of a plurality of sides of a constructed virtual triangle.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and aims to provide a rotation detector and a rotation detection method that can suppress the occurrence of erroneous detection.
  • a rotation detector includes a magnet that rotates along with a rotating shaft, a plurality of power generating elements that generate power by changes in magnetic field caused by the rotation of the magnet along with the rotating shaft, and corresponding to the plurality of power generating elements. and a plurality of magnetic sensors. an information processing unit that uses the plurality of magnetic sensors to determine the rotational position of the rotating shaft; and a generated power supply unit that supplies power only to the corresponding magnetic sensor.
  • a rotation detection method is a rotation detection method using a rotation detector.
  • the rotation detector includes a magnet that rotates along with the rotating shaft, a plurality of power generating elements that generate power according to changes in the magnetic field caused by the rotation of the magnet along with the rotating shaft, and a plurality of power generating elements that are provided corresponding to the plurality of power generating elements.
  • a magnetic sensor ; and a generated power supply unit that supplies electric power generated by each of the plurality of power generation elements only to a magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors.
  • the rotation detection method based on power generation information indicating a power generating element among the plurality of power generating elements that generated power and detection information indicating a detection result of a magnetic sensor corresponding to the power generating element among the plurality of magnetic sensors, determining in which of a plurality of regions aligned in the rotating direction of the rotating shaft a reference position in the rotating direction of the rotating shaft is located, and determining whether the reference position is located among the plurality of regions; Store the determined area.
  • FIG. 1 is a diagram showing a motor provided with a rotation detector according to the first embodiment.
  • 2 is a diagram showing a substrate and a rotating plate of the rotation detector of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the rotation detector of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the determination operation of the rotation detector of FIG. 1 when the rotating shaft rotates clockwise.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the determination operation of the rotation detector of FIG. 1 when the rotating shaft rotates counterclockwise.
  • FIG. 6 is a diagram showing a rotation detector according to the second embodiment. 7 is a block diagram showing part of the functional configuration of the rotation detector of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a block diagram showing another part of the functional configuration of the rotation detector of FIG. 6.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated.
  • substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted or simplified.
  • FIG. 1 shows a motor 1 having a rotation detector 14 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the substrate 18 and rotating plate 16 of the rotation detector 14 of FIG.
  • FIG. 2(a) shows the substrate 18, and
  • FIG. 2(b) shows the rotating plate 16.
  • FIG. 1 shows the case 12, the magnet 20, and the reflection pattern 44 in cross section. 1, illustration of the power generation element 22 and the control circuit 32 shown in FIG. 2 is omitted. 2, illustration of the optical sensor 30 shown in FIG. 1 is omitted.
  • the motor 1 includes a main body 4, a rotor 6, a stator 8, a rotating shaft 10, a case 12, and a rotation detector 14.
  • the rotation axis direction is the direction in which the rotation axis A of the rotating shaft 10 extends (see arrow X in FIG. 1).
  • the rotor 6 and stator 8 are housed in the main body 4. Rotor 6 rotates with respect to stator 8 .
  • the rotating shaft 10 extends in the direction of the rotation axis and has a rod shape such as a columnar shape.
  • the axis of the rotating shaft 10 and the rotation axis A are aligned.
  • the rotating shaft 10 is fixed to the rotor 6 and rotates around the rotation axis A.
  • the direction of rotation of the rotating shaft 10 coincides with the circumferential direction about the axis of rotation A.
  • a rotation detector 14 is provided at one end of the rotating shaft 10 in the rotation axis direction.
  • a load (not shown) or the like that is rotationally driven by the rotation of the rotating shaft 10 is attached to the other end of the rotating shaft 10 in the rotation axis direction.
  • the rotating shaft 10 is made of magnetic metal such as iron.
  • the case 12 is attached to the main body 4 so as to cover one end of the rotating shaft 10 in the rotation axis direction and the rotation detector 14 .
  • the case 12 is made of magnetic metal such as iron.
  • the rotation detector 14 detects rotation of the rotating shaft 10 .
  • the rotation detector 14 detects the rotational position of the rotating shaft 10, the rotating direction of the rotating shaft 10, the rotation speed of the rotating shaft 10, and the like.
  • rotation detector 14 is an absolute encoder.
  • the rotation detector 14 is provided at one end of the rotation shaft 10 in the direction of the rotation axis, as described above.
  • the rotation detector 14 includes a rotating plate 16, a substrate 18, a magnet 20, a plurality of power generation elements 22 and 24, a plurality of magnetic sensors 26 and 28, and an optical sensor. 30 and a control circuit 32 .
  • the rotating plate 16 extends in a direction orthogonal to the rotation axis direction.
  • the rotating plate 16 has a disc shape having a main surface extending in a direction orthogonal to the rotation axis direction, and is circular when viewed from the rotation axis direction.
  • the rotating plate 16 is attached to one end of the rotating shaft 10 in the rotation axis direction.
  • the axis of the rotary plate 16 and the rotation axis A are aligned. The rotating plate 16 rotates together with the rotating shaft 10 .
  • the substrate 18 extends in a direction orthogonal to the rotation axis direction.
  • the substrate 18 has a disc shape having a main surface extending in a direction perpendicular to the rotation axis direction, and is circular when viewed from the rotation axis direction.
  • the substrate 18 is arranged to be spaced apart from one end of the rotating shaft 10 and the rotating plate 16 in the rotation axis direction, and faces the rotating plate 16 .
  • the axis of the substrate 18 and the rotation axis A are aligned.
  • the substrate 18 is fixed to the inner surface of the case 12 and does not rotate together with the rotating shaft 10 .
  • the magnet 20 rotates together with the rotating shaft 10. Specifically, magnet 20 rotates together with rotating shaft 10 and rotating plate 16 when rotating shaft 10 rotates.
  • the magnet 20 has an annular shape and is arranged along the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnet 20 has a plate-like shape whose thickness direction is the rotation axis direction.
  • the magnets 20 are arranged on the main surface of the rotating plate 16 opposite to the substrate 18 .
  • the magnet 20 has an N pole and an S pole arranged side by side with the N pole in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • One half of the magnet 20 is magnetized to the north pole, and the other half of the magnet 20 is magnetized to the south pole.
  • Each of the plurality of power generating elements 22 and 24 generates power by changing the magnetic field caused by the rotation of the magnet 20 together with the rotating shaft 10 .
  • the plurality of power generation elements 22 and 24 are arranged with a phase difference in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the plurality of power generating elements 22 and 24 are arranged in the rotational direction of the rotating shaft 10 so that one of the plurality of power generating elements 22 and 24 generates power when the rotating shaft 10 rotates clockwise.
  • the angular interval equal to or greater than the angular interval between the first position and the second position, which is the closest to the first position among the one or more positions at which the one power generating element generates power when the rotating shaft 10 rotates counterclockwise. are spaced apart.
  • clockwise means clockwise when viewed from the opposite side of the rotating plate 16 of the substrate 18 in the rotational axis direction
  • counterclockwise means rotating plate 16 of the substrate 18 in the rotational axis direction. means counterclockwise when viewed from the opposite side.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the determination operation of the rotation detector 14 when the rotating shaft 10 rotates clockwise.
  • position i shown in FIG. 4 is an example of a first position where one power generation element 22 out of the plurality of power generation elements 22 and 24 generates power when the rotating shaft 10 rotates clockwise.
  • Position viii shown in FIG. 4 is an example of a second position closest to position i among one or more positions vi and viii at which one power generating element 22 generates power when rotating shaft 10 rotates counterclockwise. is.
  • the angular interval between position i and position viii in the rotational direction of rotating shaft 10 is 30 degrees, and the plurality of power generating elements 22 and 24 are spaced apart by an angular interval of 30 degrees or more in the rotating direction of rotating shaft 10. are placed.
  • the plurality of power generation elements 22 and 24 are arranged with an angular interval of 120 degrees in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the angular interval between the power generation elements 22 and 24 in the rotation direction of the rotating shaft 10 extends in the radial direction (see arrow Y in FIG. 2) about the rotation axis A, and the power generation element 22
  • the angle formed by the center line passing through the longitudinal center of the magnetic sensing portion 34 of the power generating element 24 and the center line extending in the radial direction around the rotation axis A and passing through the longitudinal center of the magnetic sensing portion 38 of the power generation element 24 be.
  • the power generating element 22 extends tangentially to the rotating direction of the rotating shaft 10 and is arranged on the main surface of the substrate 18 opposite to the rotating shaft 10 (opposite to the rotating plate 16).
  • the power generation element 22 has a magnetic sensing portion 34 and a coil 36 wound around the magnetic sensing portion 34 .
  • the magnetic sensing part 34 is a magnetic body extending in a tangential direction to the rotating direction of the rotating shaft 10 and is located on the opposite side of the substrate 18 to the rotating plate 16 .
  • the magneto-sensitive portion 34 is a magnetic material that produces a large Barkhausen effect, and is a Wiegand wire extending in the direction tangential to the rotating direction of the rotating shaft 10 .
  • a Wiegand wire is a magnetic material whose magnetization direction is aligned in one longitudinal direction when a magnetic field of a predetermined value or more is applied along the longitudinal direction of the Wiegand wire.
  • the magnetization direction of the Wiegand wire jumps and a voltage pulse is induced across the coil wound on the Wiegand wire.
  • the power generation element 22 generates power.
  • the power generating element 24 extends tangentially to the rotating direction of the rotating shaft 10 and is arranged on the main surface of the substrate 18 opposite to the rotating shaft 10 (on the opposite side to the rotating plate 16).
  • the power generation element 24 has a magnetic sensing portion 38 and a coil 40 wound around the magnetic sensing portion 38 .
  • the magnetic sensing part 38 is a magnetic body extending in a tangential direction to the rotating direction of the rotating shaft 10 and is located on the opposite side of the substrate 18 to the rotating plate 16 .
  • the magnetic field sensing portion 38 is a magnetic material that produces a large Barkhausen effect, and is a Wiegand wire extending tangentially to the rotating direction of the rotating shaft 10 .
  • the power generation element 24 generates power in the same manner as the power generation element 22 .
  • the plurality of magnetic sensors 26, 28 are provided corresponding to the plurality of power generation elements 22, 24, respectively.
  • the magnetic sensor 26 is provided corresponding to the power generation element 22 and operates based on the electric power generated by the power generation element 22 .
  • the magnetic sensor 28 is provided corresponding to the power generation element 24 and operates based on the electric power generated by the power generation element 24 .
  • the plurality of magnetic sensors 26 and 28 are arranged on the main surface of the substrate 18 on the rotating shaft 10 side (rotating plate 16 side).
  • a plurality of magnetic sensors 26 and 28 are arranged with a phase difference in the rotation direction of the rotating shaft 10 . Specifically, each of the plurality of magnetic sensors 26 and 28 is arranged at the same position as the corresponding power generation element among the plurality of power generation elements 22 and 24 in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnetic sensor 26 is arranged at the same position as the power generating element 22 in the rotating direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnetic sensor 26 is arranged so that the center of the magnetic sensor 26 is positioned on a center line that extends in the radial direction around the rotation axis A and that passes through the longitudinal center of the magnetic sensing portion 34 of the power generation element 22 . ing.
  • the magnetic sensor 26 is aligned with the power generation element 22 and arranged outside the power generation element 22 in the radial direction about the rotation axis A. As shown in FIG.
  • the magnetic sensor 28 is arranged at the same position as the power generating element 24 in the rotating direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnetic sensor 28 is arranged so that the center of the magnetic sensor 28 is positioned on a center line that extends in the radial direction around the rotation axis A and that passes through the longitudinal center of the magnetic sensing portion 38 of the power generating element 24 . ing.
  • the magnetic sensor 28 is aligned with the power generation element 24 and arranged outside the power generation element 24 in the radial direction about the rotation axis A. As shown in FIG.
  • the optical sensor 30 is an optical encoder that has a light emitting/receiving element 42 and a reflection pattern 44 and detects the amount of rotation of the rotating shaft 10 .
  • the light emitting/receiving element 42 is arranged on the main surface of the substrate 18 on the rotating plate 16 side, and operates based on power from an external power supply 150 (see the functional block diagram shown in FIG. 3).
  • the light emitting/receiving element 42 faces the reflecting pattern 44 in the rotation axis direction and emits light toward the reflecting pattern 44 . Further, the light receiving/emitting element 42 receives light reflected by the reflection pattern 44 .
  • the light reflected by the reflection pattern 44 changes according to the rotational position of the rotating shaft 10 .
  • the optical sensor 30 detects the amount of rotation of the rotating shaft 10 based on the light reflected by the reflection pattern 44 .
  • the light emitting/receiving element 42 corresponds to a light emitting element and a light receiving element.
  • the reflection pattern 44 is arranged on the main surface of the rotating plate 16 on the substrate 18 side.
  • the reflection pattern 44 is arranged along the rotation direction of the rotating shaft 10 and has an annular shape.
  • the reflective pattern 44 has a reflective area that easily reflects light and a non-reflective area that hardly reflects light.
  • the reflective areas and the non-reflective areas are alternately arranged in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the control circuit 32 is arranged on the main surface of the substrate 18 on the rotating shaft 10 side (rotating plate 16 side), and is electrically connected to the power generating element 22 and the like.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the rotation detector 14 of FIG.
  • the rotation detector 14 includes a generated power supply unit 46, a polarity determination unit 47, a magnetic pole determination unit 51, a signal processing unit 55, an information processing unit 56, a storage unit 58, and a communication unit. and a portion 60 .
  • the generated power supply unit 46 supplies the power generated by each of the power generation elements 22 and 24 only to the magnetic sensors 26 and 28 corresponding to the power generation elements.
  • the generated power supply unit 46 supplies the power generated by the power generation element 22 only to the magnetic sensor 26 among the plurality of magnetic sensors 26 and 28, and supplies the power generated by the power generation element 24 to the plurality of magnetic sensors 26, 28 is supplied only to the magnetic sensor 28 .
  • the generated power supply unit 46 includes a plurality of full-wave rectifiers 62, 64, a sensor power storage unit 66, a power storage unit 67, a plurality of switches 72, 74, 76, a plurality of internal power sources 78, 80, It has a plurality of power monitoring units 82 , 84 , 86 , 88 , 89 , a plurality of voltage adjusting units 90 , 92 , a plurality of discharging units 94 , 96 , 98 , and a plurality of switches 100 , 102 .
  • the full-wave rectifier 62 is connected to the power generation element 22 and rectifies the voltage pulse generated by the power generation element 22 .
  • the full-wave rectifier 64 is connected to the power generation element 24 and rectifies the voltage pulse generated by the power generation element 24 .
  • the sensor power storage unit 66 stores power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24 and supplied to the magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • the sensor power storage unit 66 stores the power generated by the power generation element 22 and supplied to the magnetic sensor 26 when the power generation element 22 generates power. Further, the sensor power storage unit 66 stores the power generated by the power generation element 24 and supplied to the magnetic sensor 28 when the power generation element 24 generates power.
  • the electric power storage unit 67 stores electric power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24 and supplied to other than the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • the power storage unit 67 includes a first storage unit 68 that stores power generated by the power generation element 22 and is supplied to other than the magnetic sensor 26, and a first storage unit 68 that stores power generated by the power generation element 24 and is supplied to other than the magnetic sensor 28. It has a second storage part 70 to store.
  • the switch 72 is an example of a disconnector that can electrically disconnect the sensor power storage unit 66 and the power storage unit 67 .
  • the switch 72 is turned off to cut off power when both the power generation element 22 and the power generation element 24 are not generating power, thereby electrically disconnecting the sensor power storage unit 66 and the power storage unit 67 .
  • the switch 72 is in an ON state in which power can be transmitted while one of the power generation elements 22 and 24 is generating power.
  • the switch 74 is turned off to cut off power when the power generation element 22 is not generating power, and is turned on to allow power transmission while the power generation element 22 is generating power.
  • the switch 76 is turned off to cut off power when the power generation element 24 is not generating power, and is turned on to enable power transmission while the power generation element 24 is generating power.
  • the internal power supply 78 is a power supply for receiving power stored in the sensor power storage unit 66 and supplying the power to the magnetic sensor 26 or the magnetic sensor 28 .
  • the internal power supply 80 is a power supply for receiving power stored in the power storage unit 67 and supplying the power to the information processing unit 56 and the like other than the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • the power monitoring unit 82 monitors power between the sensor power storage unit 66 and the voltage adjusting unit 90 .
  • Power monitor 84 monitors power between voltage regulator 90 and internal power supply 78 .
  • Power monitor 86 monitors power between full wave rectifier 62 and first storage 68 .
  • Power monitor 88 monitors power between full wave rectifier 64 and second storage 70 .
  • Power monitor 89 monitors power between voltage adjuster 92 and internal power supply 80 .
  • the voltage adjustment unit 90 outputs a constant voltage using the ground potential as a reference potential and the voltage between the terminals of the capacitor of the sensor power storage unit 66 as an input voltage.
  • the output voltage of the voltage regulator 90 is supplied to the internal power supply 78 .
  • the voltage adjustment unit 92 outputs a constant voltage using the ground potential as a reference potential and the voltage across the terminals of the capacitor of the first storage unit 68 or the second storage unit 70 as an input voltage.
  • the output voltage of the voltage regulator 92 is supplied to the internal power supply 80 .
  • each of the plurality of voltage regulators 90 and 92 is an LDO (Low Drop Out) regulator.
  • the discharge unit 94 discharges the power stored in the sensor power storage unit 66 when the power generation elements 22 and 24 are not generating power.
  • the discharge unit 96 discharges the power stored in the first storage unit 68 when the power generation element 22 is not generating power.
  • the discharge unit 98 discharges the power stored in the second storage unit 70 when the power generation element 24 is not generating power.
  • the switch 100 When the power generation element 22 is not generating power, the switch 100 is in an OFF state that cuts off the power from the internal power supply 78 so as not to be supplied to the magnetic sensor 26, and during the period when the power generation element 22 is generating power, the power from the internal power supply 78 is turned off. to the magnetic sensor 26 is turned on.
  • the switch 102 When the power generation element 24 is not generating power, the switch 102 is in an OFF state to cut off the power from the internal power supply 78 so as not to be supplied to the magnetic sensor 28, and during the period when the power generation element 24 is generating power, the power from the internal power supply 78 is turned off. to the magnetic sensor 28 is turned on.
  • the polarity determination unit 47 determines the polarity of the power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24.
  • the polarity determination unit 47 has a first determination unit 48 that determines the polarity of the power generated by the power generation element 22 and a second determination unit 50 that determines the polarity of the power generated by the power generation element 24. .
  • the magnetic pole determination unit 51 determines the magnetic poles detected by each of the plurality of magnetic sensors 26 and 28.
  • the magnetic pole determination section 51 has a first determination section 52 that determines the magnetic pole detected by the magnetic sensor 26 and a second determination section 54 that determines the magnetic pole detected by the magnetic sensor 28 .
  • the signal processing unit 55 is driven based on power from the external power supply 150 and transmits the detection result of the optical sensor 30 to the information processing unit 56 .
  • the information processing section 56 determines the rotational position of the rotating shaft 10 using a plurality of magnetic sensors 26 and 28 . Determination of the rotational position of the rotating shaft 10 by the information processing section 56 will be described later.
  • the storage unit 58 stores the rotational position, rotational direction, etc. of the rotating shaft 10 .
  • the storage unit 58 is configured by a non-volatile memory such as FRAM (registered trademark).
  • the communication unit 60 connects the information processing unit 56 and the signal processing unit 55 so as to be capable of wired communication or wireless communication.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the determination operation of the rotation detector 14 in FIG. 1 when the rotating shaft 10 rotates clockwise.
  • FIG. 4(a) shows the state where the reference position B is located at the position i
  • FIG. 4(b) shows the state where the reference position B is located at the position ii
  • FIG. c) shows the state where the reference position B is located at the position iii
  • (d) of FIG. 4 shows the state where the reference position B is located at the position iv.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the determination operation of the rotation detector 14 in FIG. 1 when the rotating shaft 10 rotates counterclockwise.
  • FIG. 5(a) shows the state where the reference position B is located at the position v
  • FIG. 5(b) shows the state where the reference position B is located at the position vi
  • FIG. c) shows the state where the reference position B is located at the position vii
  • (d) of FIG. 5 shows the state where the reference position B is located at the position viii.
  • the reference position B is a reference position in the rotation direction of the rotating shaft 10, and in this embodiment, the center of the north pole in the rotating direction of the rotating shaft 10 is used as the reference position.
  • one of the power generation element 22 and the power generation element 24 generates power when the reference position B is positioned at position i, position ii, position iii, and position iv.
  • the rotating shaft 10 rotates clockwise and the reference position B is located at the position i as shown in FIG. It is reversed and the power generation element 22 generates power.
  • the reference position B is located at the position i, the direction of the magnetic field in the longitudinal direction of the power generation element 24 is not reversed by the magnetic field of the magnet 20, and the power generation element 24 does not generate power.
  • the magnetic sensor 26 operates based on the power from the power generation element 22 .
  • the magnetic sensor 26 faces the S pole. Therefore, when the reference position B is located at the position i, the magnetic sensor 26 outputs a signal indicating that it faces the S pole.
  • the power generation element 24 When the rotating shaft 10 further rotates clockwise and the reference position B is positioned at position ii as shown in FIG. Then, the power generation element 24 generates power. On the other hand, when the reference position B is positioned at the position ii, the direction of the magnetic field in the longitudinal direction of the power generating element 22 is not reversed by the magnetic field of the magnet 20, and the power generating element 22 does not generate power.
  • the magnetic sensor 28 operates based on the power from the power generation element 24 .
  • the magnetic sensor 28 faces the S pole. Therefore, when the reference position B is positioned at position ii, the magnetic sensor 28 outputs a signal indicating that it faces the S pole.
  • the power generation element 22 When the rotating shaft 10 further rotates clockwise and the reference position B is positioned at position iii as shown in FIG. Then, the power generation element 22 generates power. On the other hand, when the reference position B is positioned at position iii, the direction of the magnetic field in the longitudinal direction of the power generating element 24 is not reversed by the magnetic field of the magnet 20, and the power generating element 24 does not generate power.
  • the magnetic sensor 26 operates based on the power from the power generation element 22 .
  • the magnetic sensor 26 faces the N pole. Therefore, when the reference position B is positioned at position iii, the magnetic sensor 26 outputs a signal indicating that it faces the N pole.
  • the magnetic sensor 28 operates based on the power from the power generation element 24 .
  • the magnetic sensor 28 faces the N pole. Therefore, when the reference position B is positioned at the position iv, the magnetic sensor 28 outputs a signal indicating that it faces the N pole.
  • one of the power generation elements 22 and 24 generates power when the reference position B is positioned at the position v, the position vi, the position vii, and the position viii.
  • the rotating shaft 10 rotates counterclockwise and the reference position B is positioned at the position v as shown in FIG. is reversed, and the power generation element 24 generates power.
  • the reference position B is positioned at the position v, the direction of the magnetic field in the longitudinal direction of the power generation element 22 is not reversed by the magnetic field of the magnet 20, and the power generation element 22 does not generate power.
  • the magnetic sensor 28 operates based on the power from the power generation element 24 .
  • the magnetic sensor 28 faces the N pole. Therefore, when the reference position B is positioned at the position v, the magnetic sensor 28 outputs a signal indicating that it faces the N pole.
  • the magnetic sensor 26 operates based on the power from the power generation element 22 .
  • the magnetic sensor 26 faces the N pole. Therefore, when the reference position B is positioned at the position vi, the magnetic sensor 26 outputs a signal indicating that it faces the N pole.
  • the magnetic sensor 28 operates based on the power from the power generation element 24 .
  • the magnetic sensor 28 faces the S pole. Therefore, when the reference position B is positioned at the position vii, the magnetic sensor 28 outputs a signal indicating that it faces the S pole.
  • the magnetic sensor 26 operates based on the power from the power generation element 22 .
  • the magnetic sensor 26 faces the S pole. Therefore, when the reference position B is positioned at position viii, the magnetic sensor 26 outputs a signal indicating that it faces the S pole.
  • the information processing unit 56 detects power generation information indicating which power generation element among the plurality of power generation elements 22 and 24 has generated power, and detection results indicating the detection result of the magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28. Based on the information, it is determined in which of the plurality of regions I to IV aligned in the rotational direction of the rotating shaft 10 the reference position B in the rotating direction of the rotating shaft 10 is located. determine the rotational position of The storage unit 58 stores the area in which the information processing unit 56 determines that the reference position B is located among the plurality of areas I to IV.
  • the power generation information is 2-bit information that indicates 1 when the power generation element 22 generates power and indicates 0 when the power generation element 24 generates power.
  • the detection information indicates 1 when the magnetic sensor 26 detects the S pole and when the magnetic sensor 28 detects the S pole, and indicates 1 when the magnetic sensor 26 detects the N pole and the magnetic sensor 28 detects the S pole. This is 2-bit information indicating 0 when the N pole is detected.
  • each of the plurality of regions I to IV is aligned with two adjacent straight lines among a plurality of straight lines extending in the radial direction around the rotation axis A and arranged at equal intervals in the rotation direction of the rotation shaft 10. This is the sandwiched area.
  • region I the region containing position i and position viii is termed region I
  • region II the region containing position ii and position vii is termed region II
  • region III the region containing position iii and position vi
  • position iv and position v. is defined as region IV.
  • the information processing section 56 is made to store that an error has occurred.
  • the information processing unit 56 determines the rotational position of the rotating shaft 10 each time one of the power generating elements 22 and 24 generates power, and stores it in the storage unit 58. If the determined area is area I and the area in which the reference position B was previously determined to be located is area III, the storage unit 58 is caused to store that an error has occurred.
  • the information processing section 56 is made to store that a transition has occurred from the area in which the reference position B was previously determined to be located to the area in which the reference position B is currently determined to be located.
  • the information processing unit 56 determines that the area in which the reference position B is located this time is the area I and the area in which the reference position B is located last time is the area III, from the area III
  • the storage unit 58 is caused to store that the transition to the region I has occurred.
  • the information processing section 56 also determines the rotation direction of the rotating shaft 10 based on the power generation information, the detection information, and the polarity information indicating the polarity determined by the polarity determining section 47 .
  • the polarity information is 2-bit information that indicates 1 when the polarity of the power generated by the power generation element 22 is negative, and indicates 0 when the polarity of the power generated by the power generation element 22 is positive.
  • the polarity information is 2 bits indicating 0 when the polarity of the power generated by the power generation element 24 is negative and 1 when the polarity of the power generated by the power generation element 24 is positive. information.
  • the polarity of the power generated by the power generating element 22 when the reference position B is positioned at position i is opposite to the polarity of the power generated by the power generating element 22 when the reference position B is positioned at position viii. .
  • the polarity of the power generated by the power generating element 22 is positive when the reference position B is positioned at position i, and the polarity of the power generated by the power generating element 22 is negative when the reference position B is positioned at position viii.
  • the information processing unit 56 can determine that the rotating shaft 10 is rotating clockwise when the polarity information is 0, and can determine that the rotating shaft 10 is rotating counterclockwise when the polarity information is 1. It can be determined that
  • the information processing unit 56 determines that the area in which the reference position B is located this time among the plurality of areas I to IV is an area adjacent to the area in which the reference position B was previously determined to be located. In this case, if the transition from the polarity determined by the polarity determination unit 47 last time to the polarity determined by the polarity determination unit 47 this time is not normal, the storage unit 58 stores that an error has occurred.
  • Table 1 is a table showing the relationship between the power generation positions of the plurality of power generation elements 22 and 24 of the rotation detector 14 of FIG.
  • the polarity information indicates 0 when reference position B is positioned at position i, indicates 0 when reference position B is positioned at position ii, and indicates 0 when reference position B is positioned at position i. 1 is indicated when the reference position B is positioned at position iii, and 1 is indicated when the reference position B is positioned at position iv.
  • the polarity information indicates 0 when the reference position B is positioned at the position v, indicates 0 when the reference position B is positioned at the position vi, and indicates 0 when the reference position B is positioned at the position vii. is 1, and 1 is indicated when the reference position B is positioned at position viii.
  • the polarity information is If there is a transition from 1 to 1, it is known that the rotating shaft 10 has rotated counterclockwise and the reference position B has moved from the region II to the region I, and the detection of the rotational position of the rotating shaft 10 is normal. I can judge.
  • the information processing unit 56 determines that the region in which the reference position B is located this time is the region I and the region in which the reference position B was previously determined to be located is the region II, the polarity information is If there is a transition from 0 to 0, it can be seen that the rotating shaft 10 has rotated clockwise and the reference position B has moved from the region II to the region I, and the reference position B was located in the regions III and IV. Therefore, it can be determined that the detection of the rotational position of the rotating shaft 10 is abnormal. Therefore, the information processing unit 56 determines that the area in which the reference position B is located this time is the area I, and the area in which the reference position B is located last time is the area II. transitions from 0 to 0, it is determined that the transition from the polarity determined by the polarity determination unit 47 last time to the polarity determined by the polarity determination unit 47 this time is not normal, and the storage unit indicates that an error has occurred. 58.
  • the information processing section 56 detects the Based on the rotational position of the rotating shaft 10 determined using a plurality of magnetic sensors 26 and 28 and the amount of rotation of the rotating shaft 10 detected by the optical sensor 30 after the power supply state, the position of the rotating shaft 10 is determined. Determine the rotational position.
  • the information processing unit 56 can move the optical sensor 30 to the rotational position of the rotating shaft 10 determined by using the plurality of magnetic sensors 26 and 28 immediately before the optical sensor 30 changes from the non-powered state to the powered state, and after the power is switched to the optical sensor. By adding the amount of rotation of the rotating shaft 10 detected by the formula sensor 30, the rotational position of the rotating shaft 10 is determined.
  • the information processing unit 56 determines the region in which the current reference position B is located among the plurality of regions I to IV, the polarity determined by the current polarity determination unit 47, and the plurality of regions I to IV.
  • the count value for calculating the number of rotations of the rotary shaft 10 is updated based on the region in which the reference position B was previously determined to be located and the polarity determined by the polarity determination unit 47 last time.
  • Table 2 is a table for explaining an example of the update operation of the count value of the rotation detector 14 of FIG.
  • the previous polarity information indicates 1, the previous detection information indicates 0, the previous power generation information indicates 0, the current polarity information indicates 0, and the current detection information indicates 1 and the current power generation information indicates 1, it is found that the rotating shaft 10 has rotated clockwise and the reference position B has moved from the area IV to the area I, and the information processing unit 56 calculates the count value. -1.
  • the previous polarity information indicates 0, the previous detection information indicates 0, the previous power generation information indicates 0, the current polarity information indicates 0, the current detection information indicates 1, and the current detection information indicates 1. indicates 1, it is found that the rotating shaft 10 rotates clockwise and the reference position B moves from the area IV to the area I, and the information processing unit 56 decrements the count value by -1.
  • the previous polarity information indicates 1, the previous detection information indicates 1, the previous power generation information indicates 1, the current polarity information indicates 0, the current detection information indicates 0, and the current detection information indicates 0. indicates 0, it is found that the rotating shaft 10 has rotated counterclockwise and the reference position B has moved from the area I to the area IV, and the information processing unit 56 increments the count value by one.
  • the previous polarity information indicates 0, the previous detection information indicates 1, the previous power generation information indicates 1, the current polarity information indicates 0, the current detection information indicates 0, and the current detection information indicates 0. indicates 0, it is found that the rotating shaft 10 has rotated counterclockwise and the reference position B has moved from the region I to the region IV, and the information processing unit 56 sets the count value to +1.
  • the number of revolutions of the rotating shaft 10 can be calculated by the information processing section 56 updating the count value.
  • the rotation detector 14 according to the first embodiment has been described above.
  • the rotation detector 14 includes a magnet 20 that rotates together with the rotating shaft 10, a plurality of power generating elements 22 and 24 that generate power by changes in the magnetic field caused by the rotation of the magnet 20 together with the rotating shaft 10, and a plurality of A plurality of magnetic sensors 26, 28 provided corresponding to the power generation elements 22, 24 are provided.
  • Rotation detector 14 according to the present embodiment further includes information processing unit 56 that determines the rotational position of rotating shaft 10 using a plurality of magnetic sensors 26 and 28, and a plurality of power generation elements 22 and 24 that detect A generated power supply unit 46 that supplies the generated power only to the magnetic sensor corresponding to the power generating element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • the electric power generated by the plurality of power generation elements 22 and 24 can be supplied only to the magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28, so that the power generation elements 22 and 24 can suppress the consumption of the power generated by each of the above, and the power can be used to more reliably drive the magnetic sensor corresponding to the power generation element. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of erroneous detection due to non-driving of the magnetic sensor corresponding to the power generation element.
  • information processing unit 56 determines the rotational position of rotating shaft 10, and information processing unit 56 determines the position of reference position B among a plurality of regions I to IV.
  • a storage unit 58 is further provided for storing the area determined to be present. Judgment of the rotary shaft 10 is performed based on power generation information indicating which power generation element among the plurality of power generation elements 22 and 24 has generated power, and detection information indicating the detection result of the magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28. and in which of a plurality of regions I to IV arranged in the rotational direction of the rotating shaft 10 the reference position B in the rotating direction of the rotating shaft 10 is located.
  • the rotational position of the rotating shaft 10 can be determined using the power generation information and the detection information without using the polarity of the electric power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24. Even if the power generated by each of 22 and 24 is small and the polarity of the power cannot be determined, the rotational position of rotating shaft 10 can be determined, and the occurrence of erroneous detection can be suppressed.
  • the information processing unit 56 determines that the region in which the current reference position B is located among the plurality of regions I to IV is the region where the previous reference position B is located. If the area is not adjacent to the area determined to be present, the storage unit 58 stores that an error has occurred.
  • the area in which the reference position B was determined to be located this time due to the fact that the plurality of magnetic sensors 26 and 28 were not driven is the same as the area in which the reference position B was determined to be located last time. If an erroneous detection occurs instead of an adjacent region, the fact that the erroneous detection has occurred can be stored, so that the occurrence of the erroneous detection can be easily recognized.
  • the information processing unit 56 determines that the region in which the current reference position B is located among the plurality of regions I to IV is the region in which the previous reference position B is located. If it is not an area adjacent to the area determined to be located at the reference position B, the storage unit indicates that a transition has occurred from the area determined to be the previous reference position B to the area determined to be the current reference position B. 58.
  • the rotation detector 14 further includes a polarity determination unit 47 that determines the polarity of the power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24.
  • the information processing unit 56 stores power generation information and , and the polarity information indicating the polarity determined by the polarity determination unit 47, the rotation direction of the rotating shaft 10 is determined.
  • the information processing unit 56 determines that the region in which the current reference position B is located among the plurality of regions I to IV is the region in which the previous reference position B is located. If the current polarity determined by the polarity determination unit 47 is not normal when the current polarity determined by the polarity determination unit 47 is not normal when the current polarity determination unit 47 determines that the current polarity determination unit 47 It is stored in the storage unit 58 .
  • the error information indicating the occurrence of the erroneous detection can be stored, so that the occurrence of the erroneous detection can be easily recognized. can.
  • the information processing unit 56 determines the region in which the current reference position B is located among the plurality of regions I to IV, and the current polarity determination unit 47 determines The number of rotations of the rotary shaft 10 is determined based on the polarity determined, the region in which the reference position B was previously determined to be located among the plurality of regions I to IV, and the polarity determined by the polarity determination unit 47 last time. Update the count value for the calculation.
  • the count value for calculating the number of rotations of the rotating shaft 10 can be updated more accurately, so the occurrence of erroneous detection can be suppressed.
  • the rotation detector 14 further includes an optical sensor 30 that has a light emitting/receiving element 42 that operates based on power from the power supply 150 and that detects the amount of rotation of the rotating shaft 10 .
  • the optical sensor 30 changes from a non-power supply state in which power is not supplied from the power supply 150 to a power supply state in which power is supplied from the power supply 150
  • the information processing section 56 receives a plurality of The rotational position of the rotating shaft 10 is determined based on the rotational position of the rotating shaft 10 determined using the magnetic sensors 26 and 28 and the amount of rotation of the rotating shaft 10 detected by the optical sensor 30 after the power is supplied. judge.
  • the rotational position of the rotating shaft 10 can be determined using the plurality of magnetic sensors 26 and 28 when no power is supplied. Further, when the non-power-supplied state changes to the power-supplied state, the rotational position of the rotary shaft 10 determined by using the plurality of magnetic sensors 26 and 28 in the non-power-supplied state is changed to the optical sensor 30 after the power-supplied state. Since the rotational position of the rotating shaft 10 can be determined by adding the amount of rotation of the rotating shaft 10 detected by , the occurrence of erroneous detection can be further suppressed.
  • the generated power supply section 46 has a sensor power storage section 66 , a power storage section 67 and a switch 72 .
  • the sensor power storage unit 66 stores power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24 and supplied to the magnetic sensor corresponding to the power generation element among the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • the power storage unit 67 stores power generated by each of the plurality of power generation elements 22 and 24 and supplied to the devices other than the plurality of magnetic sensors 26 and 28 .
  • Switch 72 can electrically disconnect sensor power storage unit 66 and power storage unit 67 .
  • the electric power generated by each of the plurality of power generating elements 22 and 24 can be reliably supplied to the corresponding magnetic sensor among the plurality of magnetic sensors 26 and 28, so that the magnetic sensor is not driven, resulting in erroneous detection. can be further suppressed.
  • the plurality of power generation elements 22 and 24 are rotated in the rotation direction of the rotation shaft 10 when the rotation shaft 10 rotates clockwise.
  • a first position where one of the power generating elements generates power, and a second position closest to the first position among one or more positions where the one power generating element generates power when the rotary shaft 10 rotates counterclockwise. are spaced apart by an angular distance greater than or equal to the angular distance between
  • Each of the plurality of magnetic sensors 26 and 28 is arranged at the same position as the corresponding power generation element among the plurality of power generation elements 22 and 24 in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnetic pole detected by the magnetic sensor 26 when the power generating element 22 generates power at a certain position and the magnetic pole detected by the magnetic sensor 26 when the power generating element 22 generates power at another position can be easily made different. Therefore, the rotational position of the rotating shaft 10 can be easily determined, and the occurrence of erroneous detection can be suppressed.
  • FIG. 6 shows a rotation detector 14a according to the second embodiment.
  • the rotation detector 14a is mainly different from the rotation detector 14 in that it further includes a power generation element 104 and a magnetic sensor 106 .
  • the power generation element 104 has the same configuration as the power generation elements 22 and 24, detailed description of the power generation element 104 is omitted.
  • the plurality of power generation elements 22 , 24 , 104 are arranged at regular intervals in the rotation direction of the rotating shaft 10 .
  • the magnetic sensor 106 Since the magnetic sensor 106 has the same configuration as the magnetic sensors 26 and 28, detailed description of the magnetic sensor 106 is omitted.
  • the magnetic sensor 106 is arranged at the same position as the power generating element 104 in the rotational direction of the rotating shaft 10 , and is arranged side by side with the power generating element 104 in the radial direction of the rotating shaft 10 outside the power generating element 104 .
  • the power generation elements 22, 24, 104 are detected from positions i to vi.
  • Any of the plurality of power generating elements 22, 24, 104 can generate power at positions vii to xii when the rotating shaft 10 rotates counterclockwise. This makes it possible to determine which of the six regions I to VI the reference position B is located in, and detect the position of the rotating shaft 10 more finely than the rotation detector 14 can.
  • FIG. 7 is a block diagram showing part of the functional configuration of the rotation detector 14a of FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram showing another part of the functional configuration of the rotation detector 14a of FIG.
  • the rotation detector 14a includes a generated power supply section 46a different from the generated power supply section 46, and a polarity determination section 47a different from the polarity determination section 47. , and in that a magnetic pole determination section 51a different from the magnetic pole determination section 51 is provided.
  • the generated power supply unit 46a includes a full-wave rectification unit 112, a third storage unit 114, a switch 116, a power monitoring unit 118, a discharge unit 120, and a switch 122. Mainly different from part 46 .
  • the generated power supply unit 46 a can supply the power generated by the power generation element 104 only to the magnetic sensor 106 corresponding to the power generation element 104 among the plurality of magnetic sensors 26 , 28 , 106 .
  • the polarity determination unit 47a mainly differs from the polarity determination unit 47 in that it further includes a third determination unit 108 that determines the polarity of the power generated by the power generation element 104.
  • the polarity of the power generated by the power generation element 104 can be determined by the third determination unit 108 .
  • the magnetic pole determination section 51a mainly differs from the magnetic pole determination section 51 in that it further includes a third determination section 110 that determines the magnetic pole detected by the magnetic sensor 106.
  • the magnetic pole detected by the magnetic sensor 106 can be determined by the third determination unit 110 .
  • the magnet 20 has an annular shape, but it is not limited to this.
  • the magnet may not be ring-shaped, but may be disk-shaped, bar-shaped, or the like.
  • the optical sensor 30 may have a transmission pattern that transmits light, and may detect the rotational position of the rotation shaft by receiving the light transmitted through the transmission pattern.
  • each of the plurality of magnetic sensors 26 and 28 is arranged at the same position as the corresponding power generation element among the plurality of power generation elements 22 and 24 in the rotation direction of the rotating shaft 10. has been described, but is not limited to this.
  • each of the plurality of magnetic sensors may be arranged at a position shifted by 180 degrees from the corresponding power generation element among the plurality of power generation elements in the rotation direction of the rotating shaft.
  • the magnetic sensors 26 and 28 are arranged side by side with the power generation elements 22 and 24 and outside the power generation elements 22 and 24 in the radial direction about the rotation axis A.
  • the magnetic sensors 26 and 28 are not necessarily required to be placed outside the power generation elements 22 and 24, and may be placed inside the power generation elements 22 and 24.
  • the magnetic sensors 26, 28 are required to read the magnetic poles of the magnet 20 accurately. Therefore, it is preferable that the magnetic sensors 26 and 28 be arranged at positions where the S/N ratio is large in order to detect the magnetic flux of the magnet 20 .
  • the magnetic sensors 26 and 28 are viewed along the rotation axis A, the magnetic sensors 26 and 28 are arranged at positions that do not overlap the power generation elements 22 and 24 .
  • the magnetic sensors 26 and 28 have the advantage of being less susceptible to changes in magnetic flux due to power generation by the power generation elements 22 and 24 .
  • the magnetic sensors 26, 28 can be arranged even in the case of a substrate with a hole in the center, so that the central portion of the rotation detector 14 can be easily located. It can be hollow.
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of power generation elements may be arranged on the main surface of the substrate on the rotating plate side.
  • the present invention is not limited to this.
  • a plurality of magnetic sensors may be arranged on the major surface of the substrate opposite the rotating plate.
  • the magnets 20 are arranged on the main surface of the rotor plate 16 opposite to the substrate 18 , but the present invention is not limited to this.
  • the magnets may be arranged on the substrate-side main surface of the rotating plate.
  • a rotation detector according to the present disclosure can be used to detect rotation of a rotating shaft of a motor that rotates a load.

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Abstract

誤検出の発生を抑制できる回転検出器を提供する。回転検出器（１４）は、回転軸とともに回転する磁石（２０）と、磁石（２０）が回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子（２２），（２４）と、複数の発電素子（２２），（２４）に対応して設けられる複数の磁気センサ（２６），（２８）と、を備える。回転検出器（１４）は、さらに複数の磁気センサ（２６），（２８）を用いて、回転軸の回転位置を判定する情報処理部（５６）と、複数の発電素子（２２），（２４）の各々によって発電された電力を、複数の磁気センサ（２６），（２８）のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部（４６）とを備える。

Description

回転検出器および回転検出方法
　本開示は、回転検出器および回転検出方法に関し、特に回転体の回転軸の回転を検出する回転検出器および回転検出方法に関する。
　従来、モータの回転軸の回転を検出する回転検出器が知られている。たとえば、特許文献１には、シャフトに設けられた円板形状の磁石と、磁性ワイヤおよびピックアップコイルで構成される３つの発電部とを備え、３つの発電部のそれぞれは、磁石の端面側に構成された仮想的な三角形の複数の辺のそれぞれに配置されている回転検出器が開示されている。
特許第６３３６２３２号公報
　しかしながら、特許文献１の回転検出器では、発電部によって発電された電力を適切に供給できず、誤検出が発生するという問題がある。
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、誤検出の発生を抑制できる回転検出器および回転検出方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサとを備える。さらに、前記複数の磁気センサを用いて、前記回転軸の回転位置を判定する情報処理部と、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える。
　本開示の一態様に係る回転検出方法は、回転検出器を用いた回転検出方法である。前記回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える。前記回転検出方法は、前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定し、前記複数の領域のうち前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する。
　本開示によれば、誤検出の発生を抑制できる回転検出器および回転検出方法を提供できる。
図１は、第１の実施の形態に係る回転検出器を備えるモータを示す図である。 図２は、図１の回転検出器の基板および回転板を示す図である。 図３は、図１の回転検出器の機能構成を示すブロック図である。 図４は、回転軸が時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器の判定動作の一例を説明するための図である。 図５は、回転軸が反時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器の判定動作の一例を説明するための図である。 図６は、第２の実施の形態に係る回転検出器を示す図である。 図７は、図６の回転検出器の機能構成の一部を示すブロック図である。 図８は、図６の回転検出器の機能構成の他の一部を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ならびに、工程および工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、全図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。
　（第１の実施の形態）
　図１は、第１の実施の形態に係る回転検出器１４を備えるモータ１を示す図である。図２は、図１の回転検出器１４の基板１８および回転板１６を示す図である。図２の（ａ）は、基板１８を示し、図２の（ｂ）は、回転板１６を示している。なお、図１では、ケース１２、磁石２０、および反射パターン４４を断面で示している。また、図１では、図２に示す発電素子２２および制御回路３２の図示を省略している。また、図２では、図１に示す光学式センサ３０の図示を省略している。
　図１に示すように、モータ１は、本体４と、回転子６と、固定子８と、回転軸１０と、ケース１２と、回転検出器１４とを備えている。なお、回転軸線方向とは、回転軸１０の回転軸線Ａが延びている方向である（図１の矢印Ｘを参照）。
　回転子６および固定子８は、本体４に収容されている。回転子６は、固定子８に対して回転する。
　回転軸１０は、回転軸線方向に延び、円柱状等の棒状である。回転軸１０の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。回転軸１０は、回転子６に固定されており、回転軸線Ａ回りに回転する。たとえば、回転軸１０は、モータ１に電力が供給されると、当該電力に基づいて、回転子６とともに回転軸線Ａを回転中心として回転する。回転軸１０の回転方向（図２の矢印Ｚを参照）は、回転軸線Ａを中心とする周方向と一致する。回転軸線方向における回転軸１０の一端部には、回転検出器１４が設けられている。回転軸線方向における回転軸１０の他端部には、回転軸１０の回転によって回転駆動される負荷（図示せず）等が取り付けられている。たとえば、回転軸１０は、鉄等の磁性体金属によって形成されている。
　ケース１２は、回転軸線方向における回転軸１０の一端部、および回転検出器１４を覆うように、本体４に取り付けられている。たとえば、ケース１２は、鉄等の磁性体金属によって形成されている。
　回転検出器１４は、回転軸１０の回転を検出する。たとえば、回転検出器１４は、回転軸１０の回転位置、回転軸１０の回転方向、および回転軸１０の回転数等を検出する。たとえば、回転検出器１４は、アブソリュートエンコーダである。回転検出器１４は、上述したように、回転軸線方向における回転軸１０の一端部に設けられている。図１および図２に示すように、回転検出器１４は、回転板１６と、基板１８と、磁石２０と、複数の発電素子２２，２４と、複数の磁気センサ２６，２８と、光学式センサ３０と、制御回路３２とを有している。
　回転板１６は、回転軸線方向に直交する方向に延びる。具体的には、回転板１６は、回転軸線方向に直交する方向に延びる主面を有する円板状であり、回転軸線方向から見たとき円形である。回転板１６は、回転軸線方向における回転軸１０の一端部に取り付けられている。回転板１６の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。回転板１６は、回転軸１０とともに回転する。
　基板１８は、回転軸線方向に直交する方向に延びる。具体的には、基板１８は、回転軸線方向に直交する方向に延びる主面を有する円板状であり、回転軸線方向から見たとき円形である。基板１８は、回転軸線方向において、回転軸１０の一端部および回転板１６と間隔を空けて配置され、回転板１６と対向している。基板１８の軸心と回転軸線Ａとは、一致している。基板１８は、ケース１２の内面に固定されており、回転軸１０とともに回転しない。
　磁石２０は、回転軸１０とともに回転する。具体的には、磁石２０は、回転軸１０が回転すると、回転軸１０および回転板１６とともに回転する。磁石２０は、円環状であり、回転軸１０の回転方向に沿って配置されている。磁石２０は、回転軸線方向を厚み方向とする板状である。磁石２０は、回転板１６の基板１８とは反対側の主面に配置されている。磁石２０は、Ｎ極と、回転軸１０の回転方向において当該Ｎ極と並んで配置されているＳ極とを有している。磁石２０の一方側の半分がＮ極に着磁されており、磁石２０の他方側の半分がＳ極に着磁されている。
　複数の発電素子２２，２４の各々は、磁石２０が回転軸１０とともに回転することによる磁界の変化によって発電する。
　複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、位相差を持って配置されている。具体的には、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、回転軸１０が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置されている。なお、時計回りとは、回転軸線方向において、基板１８の回転板１６とは反対側から見たときの時計回りを意味し、反時計回りとは、回転軸線方向において、基板１８の回転板１６とは反対側から見たときの反時計回りを意味する。以下の説明においても同様である。
　図４は、回転軸１０が時計回りに回転した場合における、回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。たとえば、図４に示す位置ｉは、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子２２が発電する第１位置の一例である。また、図４に示す位置ｖｉｉｉは、回転軸１０が反時計回りに回転したときに１つの発電素子２２が発電する１つ以上の位置ｖｉ，ｖｉｉｉのうち位置ｉに最も近い第２位置の一例である。回転軸１０の回転方向における位置ｉと位置ｖｉｉｉとの間の角度間隔は３０度であり、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、３０度以上の角度間隔を空けて配置されている。この実施の形態では、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、１２０度の角度間隔を空けて配置されている。
　なお、たとえば、回転軸１０の回転方向における発電素子２２と発電素子２４との間の角度間隔は、回転軸線Ａを中心とする径方向（図２の矢印Ｙを参照）に延びかつ発電素子２２の感磁部３４の長手方向の中心を通る中心線と、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２４の感磁部３８の長手方向の中心を通る中心線とがなす角度である。
　発電素子２２は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延び、基板１８の回転軸１０とは反対側（回転板１６とは反対側）の主面に配置されている。発電素子２２は、感磁部３４と、感磁部３４に巻回されるコイル３６とを有している。感磁部３４は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びる磁性体であり、基板１８の回転板１６とは反対側に位置している。たとえば、感磁部３４は、大バルクハウゼン効果を発現させる磁性体であり、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びるウィーガントワイヤ（Wiegand wire）である。ウィーガントワイヤは、所定値以上の磁界がウィーガントワイヤの長手方向に沿って印加されると、磁化方向が長手方向の一方に向かうように揃う磁性体である。ウィーガントワイヤの長手方向に沿って流れる磁束の向きが変化すると、ウィーガントワイヤの磁化方向が跳躍的に反転し、ウィーガントワイヤに巻回されているコイルの両端に電圧パルスが誘起される。このようにして、発電素子２２は、発電する。
　発電素子２４は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延び、基板１８の回転軸１０とは反対側（回転板１６とは反対側）の主面に配置されている。発電素子２４は、感磁部３８と、感磁部３８に巻回されるコイル４０とを有している。感磁部３８は、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びる磁性体であり、基板１８の回転板１６とは反対側に位置している。たとえば、感磁部３８は、大バルクハウゼン効果を発現させる磁性体であり、回転軸１０の回転方向の接線方向に延びるウィーガントワイヤである。発電素子２４は、発電素子２２と同じようにして、発電する。
　複数の磁気センサ２６，２８は、それぞれ複数の発電素子２２，２４に対応して設けられている。磁気センサ２６は、発電素子２２に対応して設けられ、発電素子２２によって発電された電力に基づいて動作する。磁気センサ２８は、発電素子２４に対応して設けられ、発電素子２４によって発電された電力に基づいて動作する。複数の磁気センサ２６，２８は、基板１８の回転軸１０側（回転板１６側）の主面に配置されている。
　複数の磁気センサ２６，２８は、回転軸１０の回転方向において、位相差を持って配置されている。具体的には、複数の磁気センサ２６，２８の各々は、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置されている。
　磁気センサ２６は、回転軸１０の回転方向において発電素子２２と同じ位置に配置されている。たとえば、磁気センサ２６は、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２２の感磁部３４の長手方向の中心を通る中心線上に磁気センサ２６の中心が位置するように、配置されている。磁気センサ２６は、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２２と並び、発電素子２２よりも外方に配置されている。
　磁気センサ２８は、回転軸１０の回転方向において発電素子２４と同じ位置に配置されている。たとえば、磁気センサ２８は、回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ発電素子２４の感磁部３８の長手方向の中心を通る中心線上に磁気センサ２８の中心が位置するように、配置されている。磁気センサ２８は、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２４と並び、発電素子２４よりも外方に配置されている。
　光学式センサ３０は、受発光素子４２と、反射パターン４４とを有し、回転軸１０の回転量を検出する光学式のエンコーダである。
　受発光素子４２は、基板１８の回転板１６側の主面に配置されており、外部の電源１５０（図３に示す機能ブロック図参照）からの電力に基づいて動作する。受発光素子４２は、回転軸線方向において、反射パターン４４と対向しており、反射パターン４４に向かって光を発する。また、受発光素子４２は、反射パターン４４によって反射した光を受光する。反射パターン４４によって反射する光は、回転軸１０の回転位置に応じて変化する。光学式センサ３０は、反射パターン４４によって反射される光に基づいて、回転軸１０の回転量を検出する。この実施の形態では、受発光素子４２が、発光素子および受光素子に相当する。
　反射パターン４４は、回転板１６の基板１８側の主面に配置されている。反射パターン４４は、回転軸１０の回転方向に沿って配置され、環状である。たとえば、反射パターン４４は、光を反射し易い反射領域と、光を反射し難い非反射領域とを有する。たとえば、反射領域および非反射領域は、回転軸１０の回転方向に交互に配置されている。
　制御回路３２は、基板１８の回転軸１０側（回転板１６側）の主面に配置されており、発電素子２２等と電気的に接続されている。
　図３は、図１の回転検出器１４の機能構成を示すブロック図である。
　図３に示すように、回転検出器１４は、発電電力供給部４６と、極性判定部４７と、磁極判定部５１と、信号処理部５５と、情報処理部５６と、記憶部５８と、通信部６０とを、さらに備えている。
　発電電力供給部４６は、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する。たとえば、発電電力供給部４６は、発電素子２２によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち磁気センサ２６にのみ供給し、発電素子２４によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち磁気センサ２８にのみ供給する。
　発電電力供給部４６は、複数の全波整流部６２，６４と、センサ電力貯蔵部６６と、電力貯蔵部６７と、複数のスイッチ７２，７４，７６と、複数の内部電源７８，８０と、複数の電源監視部８２，８４，８６，８８，８９と、複数の電圧調整部９０，９２と、複数の放電部９４，９６，９８と、複数のスイッチ１００，１０２とを有している。
　全波整流部６２は、発電素子２２に接続されており、発電素子２２で発電された電圧パルスを整流する。全波整流部６４は、発電素子２４に接続されており、発電素子２４で発電された電圧パルスを整流する。
　センサ電力貯蔵部６６は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵する。センサ電力貯蔵部６６は、発電素子２２が発電した場合、発電素子２２から発電されて磁気センサ２６に供給される電力を貯蔵する。また、センサ電力貯蔵部６６は、発電素子２４が発電した場合、発電素子２４から発電されて磁気センサ２８に供給される電力を貯蔵する。
　電力貯蔵部６７は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８以外に供給される電力を貯蔵する。電力貯蔵部６７は、発電素子２２から発電されて磁気センサ２６以外に供給される電力を貯蔵する第１貯蔵部６８と、発電素子２４から発電されて磁気センサ２８以外に供給される電力を貯蔵する第２貯蔵部７０とを有している。
　スイッチ７２は、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断可能な切断部の一例である。スイッチ７２は、発電素子２２および発電素子２４の両方が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断する。スイッチ７２は、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電している期間において送電可能なオン状態となる。スイッチ７４は、発電素子２２が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、発電素子２２が発電している期間において送電可能なオン状態となる。スイッチ７６は、発電素子２４が発電していないときには電力を遮断するオフ状態となり、発電素子２４が発電している期間において送電可能なオン状態となる。
　内部電源７８は、センサ電力貯蔵部６６に貯蔵されている電力の供給を受け、当該電力を磁気センサ２６または磁気センサ２８に供給するための電源である。内部電源８０は、電力貯蔵部６７に貯蔵されている電力の供給を受け、当該電力を複数の磁気センサ２６，２８以外たとえば情報処理部５６等に供給するための電源である。
　電源監視部８２は、センサ電力貯蔵部６６と電圧調整部９０との間における電力を監視する。電源監視部８４は、電圧調整部９０と内部電源７８との間における電力を監視する。電源監視部８６は、全波整流部６２と第１貯蔵部６８との間における電力を監視する。電源監視部８８は、全波整流部６４と第２貯蔵部７０との間における電力を監視する。電源監視部８９は、電圧調整部９２と内部電源８０との間における電力を監視する。
　電圧調整部９０は、グランド電位を基準電位とし、センサ電力貯蔵部６６のキャパシタの端子間電圧を入力電圧として、一定の電圧を出力する。電圧調整部９０の出力電圧は、内部電源７８に供給される。電圧調整部９２は、グランド電位を基準電位とし、第１貯蔵部６８または第２貯蔵部７０のキャパシタの端子間電圧を入力電圧として、一定の電圧を出力する。電圧調整部９２の出力電圧は、内部電源８０に供給される。たとえば、複数の電圧調整部９０，９２のそれぞれは、ＬＤＯ（Ｌｏｗ　Ｄｒｏｐ　Ｏｕｔ）レギュレータである。
　放電部９４は、発電素子２２および発電素子２４が発電していないときにセンサ電力貯蔵部６６に貯蔵されている電力を放電する。放電部９６は、発電素子２２が発電していないときに第１貯蔵部６８に貯蔵されている電力を放電する。放電部９８は、発電素子２４が発電していないときに第２貯蔵部７０に貯蔵されている電力を放電する。
　スイッチ１００は、発電素子２２が発電していないときには内部電源７８からの電力が磁気センサ２６に供給されないように遮断するオフ状態となり、発電素子２２が発電している期間において内部電源７８からの電力を磁気センサ２６に送電可能なオン状態となる。スイッチ１０２は、発電素子２４が発電していないときには内部電源７８からの電力が磁気センサ２８に供給されないように遮断するオフ状態となり、発電素子２４が発電している期間において内部電源７８からの電力を磁気センサ２８に送電可能なオン状態となる。
　極性判定部４７は、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を判定する。極性判定部４７は、発電素子２２によって発電された電力の極性を判定する第１判定部４８と、発電素子２４によって発電された電力の極性を判定する第２判定部５０とを有している。
　磁極判定部５１は、複数の磁気センサ２６，２８のそれぞれによって検出された磁極を判定する。磁極判定部５１は、磁気センサ２６によって検出された磁極を判定する第１判定部５２と、磁気センサ２８によって検出された磁極を判定する第２判定部５４とを有している。
　信号処理部５５は、外部の電源１５０からの電力に基づいて駆動し、光学式センサ３０の検出結果を情報処理部５６に送信する。
　情報処理部５６は、複数の磁気センサ２６，２８を用いて、回転軸１０の回転位置を判定する。情報処理部５６による回転軸１０の回転位置の判定については、後述する。
　記憶部５８は、回転軸１０の回転位置および回転方向等を記憶する。たとえば、記憶部５８は、ＦＲＡＭ（登録商標）等の不揮発性メモリによって構成される。
　通信部６０は、情報処理部５６と信号処理部５５とを有線通信可能または無線通信可能に接続している。
　図４は、回転軸１０が時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。図４の（ａ）は、基準位置Ｂが位置ｉに位置している状態を示し、図４の（ｂ）は、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置している状態を示し、図４の（ｃ）は、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置している状態を示し、図４の（ｄ）は、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置している状態を示している。
　図５は、回転軸１０が反時計回りに回転した場合における、図１の回転検出器１４の判定動作の一例を説明するための図である。図５の（ａ）は、基準位置Ｂが位置ｖに位置している状態を示し、図５の（ｂ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置している状態を示し、図５の（ｃ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置している状態を示し、図５の（ｄ）は、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置している状態を示している。
　基準位置Ｂは、回転軸１０の回転方向における基準位置であり、この実施の形態では、回転軸１０の回転方向におけるＮ極の中心を基準位置としている。
　まず、図４を参照して、回転軸１０が時計回りに回転する場合について説明する。この場合、基準位置Ｂが、位置ｉ、位置ｉｉ、位置ｉｉｉ、および位置ｉｖに位置したときに、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電する。
　たとえば、回転軸１０が時計回りに回転し、図４の（ａ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。
　発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに時計回りに回転し、図４の（ｂ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。
　発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに時計回りに回転し、図４の（ｃ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。
　発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図４の（ｄ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。
　発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｉｖに位置しているとき、磁気センサ２８はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。
　次に、図５を参照して、回転軸１０が反時計回りに回転する場合について説明する。この場合、基準位置Ｂが、位置ｖ、位置ｖｉ、位置ｖｉｉ、および位置ｖｉｉｉに位置したときに、発電素子２２および発電素子２４の一方が発電する。
　たとえば、回転軸１０が反時計回りに回転し、図５の（ａ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。
　発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖに位置しているとき、磁気センサ２８はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｂ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。
　発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＮ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｎ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｃ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２４が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２２は発電しない。
　発電素子２４が発電することによって、磁気センサ２８は、発電素子２４からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置しているとき、磁気センサ２８は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。
　回転軸１０がさらに反時計回りに回転し、図５の（ｄ）に示すように、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２２の長手方向の磁界の向きが反転し、発電素子２２が発電する。一方、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、磁石２０による磁界によって発電素子２４の長手方向の磁界の向きは反転せず、発電素子２４は発電しない。
　発電素子２２が発電することによって、磁気センサ２６は、発電素子２２からの電力に基づいて動作する。基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６はＳ極と対向している。したがって、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置しているとき、磁気センサ２６は、Ｓ極と対向していることを示す信号を出力する。
　たとえば、情報処理部５６は、複数の発電素子２２，２４のうち発電した発電素子を示す発電情報と、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向における基準位置Ｂが回転軸１０の回転方向に並ぶ複数の領域Ｉ～ＩＶのうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって、回転軸１０の回転位置を判定する。記憶部５８は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち情報処理部５６によって基準位置Ｂが位置していると判定された領域を記憶する。
　たとえば、発電情報は、発電素子２２が発電した場合には１を示し、発電素子２４が発電した場合には０を示す２ビットの情報である。また、たとえば、検出情報は、磁気センサ２６がＳ極を検出した場合および磁気センサ２８がＳ極を検出した場合には１を示し、磁気センサ２６がＮ極を検出した場合および磁気センサ２８がＮ極を検出した場合には０を示す２ビットの情報である。
　また、たとえば、複数の領域Ｉ～ＩＶの各々は、各々が回転軸線Ａを中心とする径方向に延びかつ回転軸１０の回転方向に等間隔に並ぶ複数の直線のうち隣り合う２つの直線に挟まれる領域である。この実施の形態では、位置ｉおよび位置ｖｉｉｉを含む領域を領域Ｉとし、位置ｉｉおよび位置ｖｉｉを含む領域を領域ＩＩとし、位置ｉｉｉおよび位置ｖｉを含む領域を領域ＩＩＩとし、位置ｉｖおよび位置ｖを含む領域を領域ＩＶとしている。
　上述したように、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＳ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＳ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（１、１）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（１、１）の場合、基準位置Ｂが位置ｉまたは位置ｖｉｉｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域Ｉに位置していると判定する。
　また、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＳ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＳ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（１、０）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（１、０）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｉまたは位置ｖｉｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＩに位置していると判定する。
　また、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＮ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合、発電素子２２が発電し、磁気センサ２６がＮ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（０、１）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（０、１）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｉｉまたは位置ｖｉの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＩＩに位置していると判定する。
　また、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＮ極を検出する。また、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合、発電素子２４が発電し、磁気センサ２８がＮ極を検出する。つまり、これらの場合、（検出情報、発電情報）＝（０、０）となる。したがって、情報処理部５６は、（検出情報、発電情報）＝（０、０）の場合、基準位置Ｂが位置ｉｖまたは位置ｖの近傍に位置しており、基準位置Ｂが領域ＩＶに位置していると判定する。
　また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　たとえば、情報処理部５６は、発電素子２２および発電素子２４のいずれかが発電する度に回転軸１０の回転位置を判定して記憶部５８に記憶させ、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩＩである場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域から今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域への遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　たとえば、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩＩである場合、領域ＩＩＩから領域Ｉへの遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　また、情報処理部５６は、発電情報と、検出情報と、極性判定部４７によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向を判定する。
　たとえば、極性情報は、発電素子２２によって発電された電力の極性が負の場合には１を示し、発電素子２２によって発電された電力の極性が正の場合には０を示す２ビットの情報である。言い換えると、たとえば、極性情報は、発電素子２４によって発電された電力の極性が負の場合には０を示し、発電素子２４によって発電された電力の極性が正の場合には１を示す２ビットの情報である。
　たとえば、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性と、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性とは反転している。たとえば、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性を正とし、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合に発電素子２２が発電する電力の極性を負とした場合、情報処理部５６は、極性情報が０である場合には回転軸１０が時計回りに回転していると判定でき、極性情報が１である場合には回転軸１０が反時計回りに回転していると判定できる。
　また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　表１は、図１の回転検出器１４の複数の発電素子２２，２４の発電位置と回転軸１０の回転方向等との関係を示す表である。表１に示すように、たとえば、極性情報は、基準位置Ｂが位置ｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｉｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｉｉｉに位置した場合には１を示し、基準位置Ｂが位置ｉｖに位置した場合には１を示す。また、たとえば、極性情報は、基準位置Ｂが位置ｖに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉに位置した場合には０を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉｉに位置した場合には１を示し、基準位置Ｂが位置ｖｉｉｉに位置した場合には１を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　たとえば、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合、極性情報が１から１に遷移していれば、回転軸１０が反時計回りに回転して基準位置Ｂが領域ＩＩから領域Ｉに移動したことがわかり、回転軸１０の回転位置の検出が正常であると判定できる。一方、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合、極性情報が０から０に遷移していれば、回転軸１０が時計回りに回転して基準位置Ｂが領域ＩＩから領域Ｉに移動したことがわかり、基準位置Ｂが領域ＩＩＩおよび領域ＩＶに位置していたことを判定できておらず、回転軸１０の回転位置の検出が異常であると判定できる。したがって、情報処理部５６は、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域Ｉであり、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が領域ＩＩである場合において、極性情報が０から０に遷移していれば、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でないと判定し、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　また、情報処理部５６は、光学式センサ３０が電源１５０から電力の供給を受けていない無給電状態から電源１５０から電力の供給を受けている給電状態になった場合、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置と、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量とに基づいて、回転軸１０の回転位置を判定する。
　たとえば、情報処理部５６は、光学式センサ３０が無給電状態から給電状態になる直前に複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定した回転軸１０の回転位置に、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量を加えることによって、回転軸１０の回転位置を判定する。
　また、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、今回極性判定部４７によって判定された極性と、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、前回極性判定部４７によって判定された極性とに基づいて、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値を更新する。
　表２は、図１の回転検出器１４のカウント値の更新動作の一例を説明するための表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、たとえば、前回の極性情報が１を示し、前回の検出情報が０を示し、前回の発電情報が０を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が１を示し、今回の発電情報が１を示す場合、回転軸１０が時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域ＩＶから領域Ｉに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を－１する。
　また、たとえば、前回の極性情報が０を示し、前回の検出情報が０を示し、前回の発電情報が０を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が１を示し、今回の発電情報が１を示す場合、回転軸１０が時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域ＩＶから領域Ｉに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を－１する。
　また、たとえば、前回の極性情報が１を示し、前回の検出情報が１を示し、前回の発電情報が１を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が０を示し、今回の発電情報が０を示す場合、回転軸１０が反時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域Ｉから領域ＩＶに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を＋１する。
　また、たとえば、前回の極性情報が０を示し、前回の検出情報が１を示し、前回の発電情報が１を示し、今回の極性情報が０を示し、今回の検出情報が０を示し、今回の発電情報が０を示す場合、回転軸１０が反時計回りに回転して、基準位置Ｂが領域Ｉから領域ＩＶに移動したことがわかり、情報処理部５６は、カウント値を＋１とする。
　上述したように、情報処理部５６がカウント値を更新することによって、回転軸１０の回転数を算出できる。
　以上、第１の実施の形態に係る回転検出器１４について説明した。
　本実施の形態に係る回転検出器１４は、回転軸１０とともに回転する磁石２０と、磁石２０が回転軸１０とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子２２，２４と、複数の発電素子２２，２４に対応して設けられる複数の磁気センサ２６，２８と、を備える。本実施の形態に係る回転検出器１４は、さらに、複数の磁気センサ２６，２８を用いて、回転軸１０の回転位置を判定する情報処理部５６と、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部４６とを備える。
　これによれば、複数の発電素子２２，２４のによって発電された電力を、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給できるので、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力の消費を抑制でき、当該電力を用いてより確実に当該発電素子に対応する磁気センサを駆動させることができる。したがって、当該発電素子に対応する磁気センサが駆動しないことによる誤検出の発生を抑制できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、回転軸１０の回転位置を判定し、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち情報処理部５６によって基準位置Ｂが位置していると判定された領域を記憶する記憶部５８をさらに備える。回転軸１０の判定は、複数の発電素子２２，２４のうち発電した発電素子を示す発電情報と、複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向における基準位置Ｂが回転軸１０の回転方向に並ぶ複数の領域Ｉ～ＩＶのうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって行われる。
　これによれば、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を用いることなく、発電情報と検出情報とを用いて回転軸１０の回転位置を判定できるので、複数の発電素子２２，２４の各々によって発電された電力が小さく当該電力の極性を判定できない場合であっても回転軸１０の回転位置を判定でき、誤検出の発生を抑制できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　これによれば、複数の磁気センサ２６，２８が駆動しなかったこと等によって、今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でなく、誤検出が発生した場合、誤検出が発生したことを記憶できるので、誤検出の発生を容易に認識できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域から今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域への遷移が発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　これによれば、基準位置Ｂがどの領域からどの領域へ遷移した場合に誤検出が発生したのかを容易に認識できるので、誤検出の原因を容易に特定できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４は、複数の発電素子２２，２４のそれぞれによって発電された電力の極性を判定する極性判定部４７をさらに備え、情報処理部５６は、発電情報と、検出情報と、極性判定部４７によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、回転軸１０の回転方向を判定する。
　これによれば、回転軸１０の回転位置に加えて回転軸１０の回転方向を判定することによって、誤検出の発生を容易に認識できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域が、前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回極性判定部４７によって判定された極性から今回極性判定部４７によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを記憶部５８に記憶させる。
　これによれば、複数の磁気センサ２６，２８が駆動しなかったこと等によって誤検出が発生した場合、誤検出が発生したことを示すエラー情報を記憶できるので、誤検出の発生を容易に認識できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、情報処理部５６は、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち今回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、今回極性判定部４７によって判定された極性と、複数の領域Ｉ～ＩＶのうち前回基準位置Ｂが位置していると判定した領域と、前回極性判定部４７によって判定された極性とに基づいて、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値を更新する。
　これによれば、回転軸１０の回転数を算出するためのカウント値をより正確に更新できるので、誤検出の発生を抑制できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、電源１５０からの電力に基づいて動作する受発光素子４２を有し、回転軸１０の回転量を検出する光学式センサ３０をさらに備える。光学式センサ３０が電源１５０から電力の供給を受けていない無給電状態から電源１５０から電力の供給を受けている給電状態になった場合、情報処理部５６は、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置と、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量とに基づいて、回転軸１０の回転位置を判定する。
　これによれば、無給電状態のときには、複数の磁気センサ２６，２８を用いて回転軸１０の回転位置を判定できる。また、無給電状態から給電状態になったときには、無給電状態のときに複数の磁気センサ２６，２８を用いて判定された回転軸１０の回転位置に、給電状態になった後に光学式センサ３０によって検出された回転軸１０の回転量を加えて、回転軸１０の回転位置を判定できるので、誤検出の発生をさらに抑制できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、発電電力供給部４６は、センサ電力貯蔵部６６と、電力貯蔵部６７と、スイッチ７２とを有する。センサ電力貯蔵部６６は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８のうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵する。電力貯蔵部６７は、複数の発電素子２２，２４の各々から発電されて複数の磁気センサ２６，２８以外に供給される電力を貯蔵する。スイッチ７２は、センサ電力貯蔵部６６と電力貯蔵部６７とを電気的に切断可能とする。
　これによれば、複数の発電素子２２，２４のそれぞれから発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８のうち対応する磁気センサにより確実に供給できるので、当該磁気センサが駆動しないことによる誤検出の発生をさらに抑制できる。
　また、本実施の形態に係る回転検出器１４において、複数の発電素子２２，２４は、回転軸１０の回転方向において、回転軸１０が時計回りに回転したときに複数の発電素子２２，２４のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、回転軸１０が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置される。複数の磁気センサ２６，２８の各々は、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置される。
　これによれば、発電素子２２がある位置で発電したときに磁気センサ２６が検出する磁極と、発電素子２２が他の位置で発電したときに磁気センサ２６が検出する磁極とを容易に異ならせることができるので、回転軸１０の回転位置を容易に判定でき、誤検出の発生を抑制できる。
　（第２の実施の形態）
　図６は、第２の実施の形態に係る回転検出器１４ａを示す図である。
　図６に示すように、回転検出器１４ａは、発電素子１０４と磁気センサ１０６とをさらに備えている点において、回転検出器１４と主に異なっている。
　発電素子１０４は発電素子２２および発電素子２４と同様の構成であるので、発電素子１０４の詳細な説明については省略する。複数の発電素子２２，２４，１０４は、回転軸１０の回転方向において、等間隔で配置されている。
　磁気センサ１０６は磁気センサ２６および磁気センサ２８と同様の構成であるので、磁気センサ１０６の詳細な説明については省略する。磁気センサ１０６は、回転軸１０の回転方向において、発電素子１０４と同じ位置に配置され、回転軸１０の径方向において発電素子１０４と並んで発電素子１０４よりも外方に配置されている。
　このように、発電素子１０４と発電素子１０４に対応する磁気センサ１０６とをさらに設けることによって、回転軸１０が時計回りに回転する場合に位置ｉからｖｉにおいて複数の発電素子２２，２４，１０４のいずれかを発電させることができ、回転軸１０が反時計回りに回転する場合に位置ｖｉｉからｘｉｉにおいて複数の発電素子２２，２４，１０４のいずれかを発電させることができる。これによって、基準位置Ｂが領域ＩからＶＩの６つの領域のうちいずれに位置しているかを判定でき、回転検出器１４よりもさらに細かく回転軸１０の位置を検出できる。
　図７は、図６の回転検出器１４ａの機能構成の一部を示すブロック図である。図８は、図６の回転検出器１４ａの機能構成の他の一部を示すブロック図である。
　図７および図８に示すように、回転検出器１４ａは、発電電力供給部４６とは異なる発電電力供給部４６ａを備えている点、極性判定部４７とは異なる極性判定部４７ａを備えている点、および磁極判定部５１とは異なる磁極判定部５１ａを備えている点において、回転検出器１４と主に異なっている。
　発電電力供給部４６ａは、全波整流部１１２と、第３貯蔵部１１４と、スイッチ１１６と、電源監視部１１８と、放電部１２０と、スイッチ１２２とを有している点において、発電電力供給部４６と主に異なっている。
　発電電力供給部４６ａによって、発電素子１０４によって発電された電力を複数の磁気センサ２６，２８，１０６のうち発電素子１０４に対応する磁気センサ１０６にのみ供給できる。
　極性判定部４７ａは、発電素子１０４によって発電された電力の極性を判定する第３判定部１０８をさらに有している点において、極性判定部４７と主に異なっている。第３判定部１０８によって、発電素子１０４から発電された電力の極性を判定できる。
　磁極判定部５１ａは、磁気センサ１０６によって検出された磁極を判定する第３判定部１１０をさらに有している点において、磁極判定部５１と主に異なっている。第３判定部１１０によって、磁気センサ１０６によって検出された磁極を判定できる。
　（他の実施の形態等）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態について説明した。しかしながら、本開示による技術は、これらに限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態または変形例にも適用可能である。
　上述した実施の形態では、磁石２０が、円環状である場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、磁石は、環状でなくてもよく、円板状または棒状等であってもよい。
　また、上述した実施の形態では、光学式センサ３０が、反射パターン４４を有している場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、光学式センサは、光を透過させる透過パターンを有しており、透過パターンを透過した光を受光することによって回転軸の回転位置を検出してもよい。
　また、上述した実施の形態では、複数の磁気センサ２６，２８の各々が、回転軸１０の回転方向において、複数の発電素子２２，２４のうち対応する発電素子と同じ位置に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の磁気センサの各々は、回転軸の回転方向において、複数の発電素子のうち対応する発電素子と１８０度ずれた位置に配置されていてもよい。
　また、上述した実施の形態では、磁気センサ２６，２８が、回転軸線Ａを中心とする径方向において、発電素子２２，２４と並び、かつ発電素子２２，２４よりも外方に配置されている場合について説明したが、磁気センサ２６，２８の配置は必ずしも発電素子２２，２４の外側にあることが求められるわけではなく、発電素子２２，２４の内側に配置されていてもよい。ここで、磁気センサ２６，２８は磁石２０の磁極を正確に読み取ることを求められる。したがって、磁気センサ２６，２８は磁石２０の磁束を検知するために、Ｓ/Ｎ比が大きい位置に配置されることが好ましい。そこで、回転軸線Ａに沿って磁気センサ２６，２８を見たときに、磁気センサ２６，２８は発電素子２２，２４と重ならない位置に配置する。これにより、磁気センサ２６，２８は発電素子２２，２４の発電による磁束の変化の影響を受けにくい利点がある。磁気センサ２６，２８を発電素子２２，２４の外方に配置した場合、中心に穴が開いた基板である場合でも磁気センサ２６，２８を配置可能なので、容易に回転検出器１４の中央部を中空にできる。
　また、上述した実施の形態では、複数の発電素子２２，２４が、基板１８の回転板１６とは反対側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の発電素子は、基板の回転板側の主面に配置されていてもよい。
　また、上述した実施の形態では、複数の磁気センサ２６，２８が、基板１８の回転板１６側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、複数の磁気センサは、基板の回転板とは反対側の主面に配置されていてもよい。
　また、上述した実施の形態では、磁石２０が、回転板１６の基板１８とは反対側の主面に配置されている場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、磁石は、回転板の基板側の主面に配置されていてもよい。
　本開示に係る回転検出器は、負荷を回転駆動させるモータの回転軸等の回転検出に利用可能である。
　１４，１４ａ　　　回転検出器
　１６　　　回転板
　１８　　　基板
　２０　　　磁石
　２２，２４，１０４　　　発電素子
　２６，２８，１０６　　　磁気センサ
　３０　　　光学式センサ
　３２　　　制御回路
　３４，３８　　　感磁部
　３６，４０　　　コイル
　４２　　　受発光素子
　４４　　　反射パターン
　４６，４６ａ　　　発電電力供給部
　４７，４７ａ　　　極性判定部
　４８，５２　　　第１判定部
　５０，５４　　　第２判定部
　５１，５１ａ　　磁極判定部
　５５　　　信号処理部
　５６　　　情報処理部
　５８　　　記憶部
　６０　　　通信部
　６２，６４，１１２　　　全波整流部
　６６　　　センサ電力貯蔵部
　６７　　　電力貯蔵部
　６８　　　第１貯蔵部
　７０　　　第２貯蔵部
　７２，７４，７６，１００，１０２，１１６，１２２　　　スイッチ
　７８，８０　　　内部電源
　８２，８４，８６，８８，８９，１１８　　　電源監視部
　９０，９２　　　電圧調整部
　９４，９６，９８，１２０　　　放電部
　１０８，１１０　　　第３判定部
　１１４　　　第３貯蔵部

Claims (11)

  1. 　回転軸とともに回転する磁石と、
    　前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、
    　前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、
    　前記複数の磁気センサを用いて、前記回転軸の回転位置を判定する情報処理部と、
    　前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備える、
    　回転検出器。
  2. 　前記情報処理部は、前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定することによって、前記回転軸の回転位置を判定し、
    　前記複数の領域のうち前記情報処理部によって前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する記憶部をさらに備える、
    　請求項１に記載の回転検出器。
  3. 　前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、エラーが発生したことを前記記憶部に記憶させる、
    　請求項２に記載の回転検出器。
  4. 　前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域でない場合、前回前記基準位置が位置していると判定した領域から今回前記基準位置が位置していると判定した領域への遷移が発生したことを前記記憶部に記憶させる、
    　請求項２または３に記載の回転検出器。
  5. 　前記複数の発電素子の各々によって発電された電力の極性を判定する極性判定部をさらに備え、
    　前記情報処理部は、前記発電情報と、前記検出情報と、前記極性判定部によって判定された極性を示す極性情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向を判定する、
    　請求項２から４のいずれか１項に記載の回転検出器。
  6. 　前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域が前回前記基準位置が位置していると判定した領域と隣り合う領域である場合において、前回前記極性判定部によって判定された極性から今回前記極性判定部によって判定された極性への遷移が正常でない場合、エラーが発生したことを前記記憶部に記憶させる、
    　請求項５に記載の回転検出器。
  7. 　前記情報処理部は、前記複数の領域のうち今回前記基準位置が位置していると判定した領域と、今回前記極性判定部によって判定された極性と、前記複数の領域のうち前回前記基準位置が位置していると判定した領域と、前回前記極性判定部によって判定された極性とに基づいて、前記回転軸の回転数を算出するためのカウント値を更新する、
    　請求項５または６に記載の回転検出器。
  8. 　電源からの電力に基づいて動作する発光素子および受光素子を有し、前記回転軸の回転量を検出する光学式センサをさらに備え、
    　前記光学式センサが前記電源から電力の供給を受けていない無給電状態から前記電源から電力の供給を受けている給電状態になった場合、前記情報処理部は、前記無給電状態のときに前記複数の磁気センサを用いて判定された前記回転軸の回転位置と、前記給電状態になった後に前記光学式センサによって検出された前記回転軸の回転量とに基づいて、前記回転軸の回転位置を判定する、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の回転検出器。
  9. 　前記発電電力供給部は、前記複数の発電素子の各々から発電されて前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサに供給される電力を貯蔵するセンサ電力貯蔵部と、前記複数の発電素子の各々から発電されて前記複数の磁気センサ以外に供給される電力を貯蔵する電力貯蔵部と、前記センサ電力貯蔵部と前記電力貯蔵部とを電気的に切断可能な切断部とを有する、
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の回転検出器。
  10. 　前記複数の発電素子は、前記回転軸の回転方向において、前記回転軸が時計回りに回転したときに前記複数の発電素子のうち１つの発電素子が発電する第１位置と、前記回転軸が反時計回りに回転したときに当該１つの発電素子が発電する１つ以上の位置のうち前記第１位置に最も近い第２位置との間の角度間隔以上の角度間隔を空けて配置され、
    　前記複数の磁気センサの各々は、前記回転軸の回転方向において、前記複数の発電素子のうち対応する発電素子と同じ位置、または当該発電素子と１８０度ずれた位置に配置される、
    　請求項１から９のいずれか１項に記載の回転検出器。
  11. 　回転検出器を用いた回転検出方法であって、
    　前記回転検出器は、回転軸とともに回転する磁石と、前記磁石が前記回転軸とともに回転することによる磁界の変化によって発電する複数の発電素子と、前記複数の発電素子に対応して設けられる複数の磁気センサと、前記複数の発電素子の各々によって発電された電力を、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサにのみ供給する発電電力供給部とを備え、
    　前記複数の発電素子のうち発電した発電素子を示す発電情報と、前記複数の磁気センサのうち当該発電素子に対応する磁気センサの検出結果を示す検出情報とに基づいて、前記回転軸の回転方向における基準位置が前記回転軸の回転方向に並ぶ複数の領域のうちいずれの領域に位置しているかを判定し、
    　前記複数の領域のうち前記基準位置が位置していると判定された領域を記憶する、
    　回転検出方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013124874A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Ntn Corp 回転センサ
JP2018048902A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
JP6336232B1 (ja) 2017-03-21 2018-06-06 三菱電機株式会社 回転数検出器
WO2021215076A1 (ja) * 2020-04-20 2021-10-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回転検出器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013124874A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Ntn Corp 回転センサ
JP2018048902A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社ニコン エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
JP6336232B1 (ja) 2017-03-21 2018-06-06 三菱電機株式会社 回転数検出器
WO2021215076A1 (ja) * 2020-04-20 2021-10-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回転検出器

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