JP2015038465A - 回転センサ - Google Patents
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Abstract
Description
(第1実施形態)
図1〜図4に基づいて、本実施形態に係る回転センサを説明する。なお、図4のタイミングチャートの縦軸は電圧、横軸は時間を単位としている。以下においては、回転体200の回転中心RCを一方向に貫く方向を軸方向、軸方向の周りの方向を周方向と示す。
次に、本発明の第2実施形態を図6〜図9に基づいて説明する。第2実施形態に係る回転センサは、上記した実施形態によるものと共通するところが多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また、以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与する。
30・・・処理部
31・・・第1比較部
32・・・第2比較部
100・・・回転センサ
200・・・回転体
Claims (17)
- 回転体(200)の回転に伴って周期的に向きが変動する磁束の変化に基づいて、前記回転体の回転状態を検出する回転センサであって、
周期的に向きが変動する磁束の変化を電気信号に変換する磁電変換部(10)と、
前記磁電変換部の電気信号を処理する処理部(30)と、を有し、
前記磁電変換部は、前記電気信号として、互いに周期が等しく、位相の異なる第1検出信号と第2検出信号とを出力し、
前記処理部は、検出閾値を生成し、前記検出閾値と前記第1検出信号とを比較する第1比較部(31)と、参考閾値を生成し、前記参考閾値と前記第2検出信号とを比較する第2比較部(32)と、を有し、
前記第2検出信号は、前記第1検出信号が前記検出閾値を上回った後に下回る間、および、下回った後に上回る間それぞれにおいて、前記参考閾値を一度だけ下回る若しくは上回る振る舞いを示し、
前記第1比較部は、
前記第1検出信号が検出閾値を上回る若しくは下回る際に前記検出閾値の電圧レベルを変動させ、第2検出信号が参考閾値を一度だけ下回る若しくは上回る際に前記検出閾値の電圧レベルを元に戻し、同一の電圧レベルの前記検出閾値を前記第1検出信号が下回る若しくは上回る際に前記検出閾値の電圧レベルを変動させるとともに、
前記第1検出信号が前記検出閾値を上回る際をパルスの立ち上がりエッジ、電圧レベルが同一の前記検出閾値を下回る際をパルスの立ち下がりエッジとするパルス信号に前記第1検出信号を変換することを特徴とする回転センサ。 - 前記第1比較部は、
前記検出閾値として、第1閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの低い第2閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの高い第3閾値と、を有し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を上回った際、前記検出閾値を前記第1閾値から前記第2閾値に設定し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記参考閾値を下回った若しくは上回った際、前記検出閾値を前記第2閾値から前記第1閾値に設定し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を下回った際、前記検出閾値を前記第1閾値から前記第3閾値に設定し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記参考閾値を上回った若しくは下回った際、前記検出閾値を前記第3閾値から前記第1閾値に設定することで、
前記第1検出信号が前記第1閾値を上回る際をパルスの立ち上がりエッジ、前記第1検出信号が前記第1閾値を下回る際をパルスの立ち下がりエッジとするパルス信号に前記第1検出信号を変換することを特徴とする請求項1に記載の回転センサ。 - 前記第1比較部は前記検出閾値を定めるための検出スイッチ(45,46)を有し、
前記検出スイッチとして、第1スイッチ(45)と第2スイッチ(46)を有し、
前記第1スイッチは、前記第1検出信号の電圧レベルが前記検出閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御され、
前記第2スイッチは、前記第2検出信号の電圧レベルが前記参考閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御されることを特徴とする請求項2に記載の回転センサ。 - 前記第1比較部は、
電源とグランドとを接続する第1電源配線(37)と、
前記第1電源配線に直列接続された少なくとも3つの第1電源抵抗(38〜40)と、
少なくとも3つの前記第1電源抵抗によって構成される少なくとも2つの中点(37a,37b)の内、グランド側に位置する中点(37a)とグランドとを接続する複数の第1グランド配線(41,42)と、
複数の前記第1グランド配線それぞれに設けられた第1接地抵抗(43,44)と、を有し、少なくとも2つの前記中点の内、電源側に位置する中点(37b)の電位を前記検出閾値としており、
前記第1スイッチは複数の前記第1グランド配線の内のひとつに設けられ、
前記第2スイッチは前記第1スイッチが設けられた第1グランド配線とは異なる第1グランド配線に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の回転センサ。 - 前記第2比較部は、前記参考閾値として、第4閾値と、前記第4閾値よりも電圧レベルの高い第5閾値と、を有し、前記参考閾値を定めるための参考スイッチ(53)を有し、
前記参考スイッチは、前記第2検出信号の電圧レベルが前記参考閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御されることを特徴とする請求項2〜4いずれか1項に記載の回転センサ。 - 前記第2比較部は、
電源とグランドとを接続する第2電源配線(47)と、
前記第2電源配線に直列接続された少なくとも3つの第2電源抵抗(48〜50)と、
少なくとも3つの前記第2電源抵抗によって構成される少なくとも2つの中点(47a,47b)の内、グランド側に位置する中点(47a)とグランドとを接続する第2グランド配線(51)と、
前記第2グランド配線に設けられた第2接地抵抗(52)と、を有し、少なくとも2つの前記中点の内、電源側に位置する中点(47b)の電位を前記参考閾値としており、
前記参考スイッチは前記第2グランド配線に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の回転センサ。 - 前記第1検出信号と前記第2検出信号は振幅と波形が同一であることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の回転センサ。
- 前記第1検出信号と前記第2検出信号それぞれは三角波であることを特徴とする請求項7に記載の回転センサ。
- 前記第1検出信号と前記第2検出信号とは位相が90度異なっていることを特徴とする請求項8に記載の回転センサ。
- 回転体(200)の回転に伴って周期的に向きが変動する磁束の変化に基づいて、前記回転体の回転状態を検出する回転センサであって、
周期的に向きが変動する磁束の変化を電気信号に変換する磁電変換部(10)と、
前記磁電変換部の電気信号を処理する処理部(30)と、を有し、
前記磁電変換部は、前記電気信号として、互いに波形と振幅が等しく、位相が90°異なる第1検出信号と第2検出信号とを出力し、
前記処理部は、第1検出閾値を生成し、前記第1検出閾値と前記第1検出信号とを比較する第1比較部(31)と、第2検出閾値を生成し、前記第2検出閾値と前記第2検出信号とを比較する第2比較部(32)と、前記第1比較部と前記第2比較部それぞれから出力された信号を合算する合算部(60)と、を有し、
前記第2検出信号は、前記第1検出信号が前記第1検出閾値を上回った後に下回る間、および、下回った後に上回る間それぞれにおいて、前記第2検出閾値を一度だけ下回る若しくは上回る振る舞いを示し、
前記第1比較部は、
前記第1検出信号が第1検出閾値を上回る若しくは下回る際に前記第1検出閾値の電圧レベルを変動させ、第2検出信号が第2検出閾値を一度だけ下回る若しくは上回る際に前記第1検出閾値の電圧レベルを元に戻し、同一の電圧レベルの前記第1検出閾値を前記第1検出信号が下回る若しくは上回る際に前記第1検出閾値の電圧レベルを変動させるとともに、
前記第1検出信号が前記第1検出閾値を上回る際をパルスの立ち上がりエッジ、電圧レベルが同一の前記第1検出閾値を下回る際をパルスの立ち下がりエッジとする第1パルス信号に前記第1検出信号を変換し、
前記第1検出信号は、前記第2検出信号が前記第2検出閾値を上回った後に下回る間、および、下回った後に上回る間それぞれにおいて、前記第1検出閾値を一度だけ上回る若しくは下回る振る舞いを示し、
前記第2比較部は、
前記第2検出信号が第2検出閾値を上回る若しくは下回る際に前記第2検出閾値の電圧レベルを変動させ、第1検出信号が第1検出閾値を一度だけ下回る若しくは上回る際に前記第2検出閾値の電圧レベルを元に戻し、同一の電圧レベルの前記第2検出閾値を前記第2検出信号が下回る若しくは上回る際に前記第2検出閾値の電圧レベルを変動させるとともに、
前記第2検出信号が前記第2検出閾値を上回る際をパルスの立ち上がりエッジ、電圧レベルが同一の前記第2検出閾値を下回る際をパルスの立ち下がりエッジとする第2パルス信号に前記第2検出信号を変換し、
前記合算部は、前記第1パルス信号および前記第2パルス信号それぞれに含まれるパルスの立ち上がりエッジ、および、立下がりエッジそれぞれをパルスの立ち下がりエッジ、若しくは、立ち上がりエッジとされ、パルス幅が所定値に定められたパルスを含む合算信号を生成することを特徴とする回転センサ。 - 前記第1比較部は、
前記第1検出閾値として、第1閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの低い第2閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの高い第3閾値と、を有し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を上回った際、前記第1検出閾値を前記第1閾値から前記第2閾値に設定し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記第2検出閾値を下回った若しくは上回った際、前記第1検出閾値を前記第2閾値から前記第1閾値に設定し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を下回った際、前記第1検出閾値を前記第1閾値から前記第3閾値に設定し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記第2検出閾値を上回った若しくは下回った際、前記第1検出閾値を前記第3閾値から前記第1閾値に設定することで、
前記第1検出信号を前記第1パルス信号に変換することを特徴とする請求項10に記載の回転センサ。 - 前記第1比較部は前記第1検出閾値を定めるための第1検出スイッチ(45,46)を有し、
前記第1検出スイッチとして、第1スイッチ(45)と第2スイッチ(46)を有し、
前記第1スイッチは、前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1検出閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御され、
前記第2スイッチは、前記第2検出信号の電圧レベルが前記第2検出閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御されることを特徴とする請求項11に記載の回転センサ。 - 前記第1比較部は、
電源とグランドとを接続する第1電源配線(37)と、
前記第1電源配線に直列接続された少なくとも3つの第1電源抵抗(38〜40)と、
少なくとも3つの前記第1電源抵抗によって構成される少なくとも2つの中点(37a,37b)の内、グランド側に位置する中点(37a)とグランドとを接続する複数の第1グランド配線(41,42)と、
複数の前記第1グランド配線それぞれに設けられた第1接地抵抗(43,44)と、を有し、少なくとも2つの前記中点の内、電源側に位置する中点(37b)の電位を前記第1検出閾値としており、
前記第1スイッチは複数の前記第1グランド配線の内のひとつに設けられ、
前記第2スイッチは前記第1スイッチが設けられた第1グランド配線とは異なる第1グランド配線に設けられていることを特徴とする請求項12に記載の回転センサ。 - 前記第2比較部は、
前記第2検出閾値として、第1閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの低い第2閾値と、前記第1閾値よりも電圧レベルの高い第3閾値と、を有し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を下回った際、前記第2検出閾値を前記第1閾値から前記第3閾値に設定し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第2検出閾値を下回った若しくは上回った際、前記第2検出閾値を前記第3閾値から前記第1閾値に設定し、
前記第2検出信号の電圧レベルが前記第1閾値を上回った際、前記第2検出閾値を前記第1閾値から前記第2閾値に設定し、
前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1検出閾値を上回った若しくは下回った際、前記第2検出閾値を前記第2閾値から前記第1閾値に設定することで、
前記第2検出信号を前記第2パルス信号に変換することを特徴とする請求項10〜13のいずれか1項に記載の回転センサ。 - 前記第2比較部は前記第2検出閾値を定めるための第2検出スイッチ(43,56)を有し、
前記第2検出スイッチとして、第3スイッチ(53)と第4スイッチ(56)を有し、
前記第3スイッチは、前記第2検出信号の電圧レベルが前記第2検出閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御され、
前記第4スイッチは、前記第1検出信号の電圧レベルが前記第1検出閾値を下回るか上回るかに応じて駆動状態が制御されることを特徴とする請求項14に記載の回転センサ。 - 前記第2比較部は、
電源とグランドとを接続する第2電源配線(47)と、
前記第2電源配線に直列接続された少なくとも3つの第2電源抵抗(48〜50)と、
少なくとも3つの前記第2電源抵抗によって構成される少なくとも2つの中点(47a,47b)の内、グランド側に位置する中点(47a)とグランドとを接続する複数の第2グランド配線(51,54)と、
複数の前記第2グランド配線それぞれに設けられた第2接地抵抗(52,55)と、を有し、少なくとも2つの前記中点の内、電源側に位置する中点(47b)の電位を前記第2検出閾値としており、
前記第3スイッチは複数の前記第2グランド配線の内のひとつに設けられ、
前記第4スイッチは前記第3スイッチが設けられた第2グランド配線とは異なる第3グランド配線に設けられていることを特徴とする請求項15に記載の回転センサ。 - 前記第1検出信号と前記第2検出信号それぞれは三角波であることを特徴とする請求項10〜16いずれか1項に記載の回転センサ。
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