JP2664147B2 - 絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法 - Google Patents
絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法Info
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- JP2664147B2 JP2664147B2 JP62080970A JP8097087A JP2664147B2 JP 2664147 B2 JP2664147 B2 JP 2664147B2 JP 62080970 A JP62080970 A JP 62080970A JP 8097087 A JP8097087 A JP 8097087A JP 2664147 B2 JP2664147 B2 JP 2664147B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は角度検出装置及び方法に関し、特に内燃機関
の絞り弁の角度検出に好適な絞り弁の角度検出装置及び
角度検出方法に関する。 〔従来の技術〕 回転角度を絶対値信号で出力する様にした角度検出方
法及び装置は特開昭58−47212号公報等で知られてい
る。 この従来例に示された角度検出方法及び装置によれ
ば、複数のチヤンネルのパターンを回転方向に少しずら
せて形成し、各チヤンネルのパターンの組合せが所定の
角度に対応する様にして角度を特定の２信符号化信号と
して検出する様に構成されている。また細かい信号が必
要な時には並設したインクリメント型検出器に切換えて
微小角度を検出する様に構成されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この様に構成された従来の技術によれば、チヤンネル
数が例えば５つの場合は25＝32個のパターンの組合せが
できるので、角度測定範囲（この従来の場合は360度）
を32の区間に分割して、第１区間を（360/32）度、第２
区間を（360/32）度×２、第３区間を（360/32）度×３
……第ｎ区間を（360/31）度×ｎ（但しｎ＝１〜32の整
数）としておけば、32個の２進符号の各々に対して特定
の角度を割付けることができ、角度を32個の絶対値とし
て検出できる。 しかし、この様に構成すると１度ごとの絶対値信号を
得ようとすると360個のパターンの組合せを得る必要が
あり、その為にはチヤンネル数を少なくとも10列設ける
必要があり、センサが大型になつてしまう問題がある。 また、微小角度信号を並設したインクリメント型検出
器に切換えて信号を得る場合、絶対値信号が得られない
という問題がある。 本発明の目的は、特定の領域においても高精度の角度
検出が可能な絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検
出方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、内燃機関の絞り弁の特定の回転角度に対
応した絶対値信号を発生するものであって前記絞り弁の
低開度領域において高開度領域より密に絶対値信号を発
生させる手段と、前記絞り弁の回転に応じて所定間隔の
インクリメント信号を発生させる手段と、前記絶対値信
号を前記インクリメント信号で補間することによって、
前記絞り弁の回転角度を求める手段とを備えることによ
って達成される。 また、上記目的は、内燃機関の絞り弁の特定の回転角
度に対応して前記絞り弁の低開度領域において高開度領
域より密に絶対値信号を発生させ、前記絞り弁の回転に
応じて所定間隔のインクリメント信号を発生させ、前記
絶対値信号を前記インクリメント信号で補間し、その補
間したインクリメント信号によって前記絞り弁の回転角
度を求めることにより達成される。 〔作用〕 この様に構成された本発明は、隣り合つたアブソリユ
ート信号の間に発生するインクリメント信号がアブソリ
ユート信号間の補間信号として用いられる為、アブソリ
ユート信号の発生素子を増すことなく、測定精度を向上
することができる。 特に各アブソリユート信号に重み付けをし、その重み
付けされた信号に対してインクリメント信号を加算減算
処理することによつて、測定角度を精度良く直読でき
る。 例えば、従来例にならつて360度の測定範囲でアブソ
リユート型検出器が30個の２進符号化進号を発生する様
に構成した場合、イニシヤル位置から次の２進符号化信
号が発生するまでの区間は、（360/30）度＝12度をイン
クリメント信号数で割算した値を一つの単位としてイニ
シヤル位置を示すアブソリユート信号に補間信号として
付与される。インクリメント信号が全測定範囲にわたつ
て等間隔に360個の信号を発生する様に構成しておけ
ば、各２進符号化信号間での補間信号数は360/30個とな
る。従つてイニシヤル位置から次の２進符号化信号が発
生する間にインクリメント型の検出器が12個の補間信号
を発生する。検出器が角度10度のところで停止すると、
アブソリユート型検出器の出力は“1"でインクリメント
型の検出器はカウント数“10"を出力する。この二つの
出力を合成して、“1"プラス“10"を角度10度と認識す
る様に検出回路が構成される。同じ様にして検出器が90
度のところで停止するとアブソリユート型検出の出力は
“7",インクリメント型検出器は“6"を出力する。両出
力を合成し、“7"プラス“6"を角度90度として認識する
様に検出回路が構成される。 尚、インクリメント信号はこれを分周して更に微小区
間信号に変換することができる。これによつて1degより
小さな角度を検出することもできる。 アブソリユート信号に実角度に対応した特定の重み付
けをし、これにインクリメント信号のカウント値を加算
する方法も有効である。例えば、上記第１番目のアブソ
リユート信号に12度の重み付けをする。この12度にイン
クリメント信号の計数値を加算，減算すると、その値
は、検出器の回転角度の絶対値を示す値となる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例について説明する。 実施例の構成及び動作の説明の前に本実施例での検出
手段である磁気抵抗素子によるアブソリユート信号及び
インクリメント信号の検出原理について説明する。 第15図は磁気抵抗素子の磁界に対する抵抗変化を示し
たものである。第15図（ａ），（ｂ）は同一平面上で磁
気抵抗素子に流れる電流と磁界の交わる角度θに対する
素子の抵抗変化を示したもので、θ＝０度では初期の抵
抗値R0であるがθが90度位置で約２％減少する特性もつ
ている。第12図（ｃ）はθ＝90度において磁界の強さに
対する抵抗変化を示したもので、磁界を加えることによ
り初期の抵抗値R0をやはり約２％減少させることができ
る。 本実施例の検出原理は上述のように磁気抵抗素子に加
わる磁界により発生する抵抗変化により検出するもので
ある。 次に第16,17,18図により磁気抵抗素子により検出する
インクリメント信号について説明する。 第16図に磁性体と磁気抵抗素子の配置を示す。 回転力を受けて回転するドラム１の外周に磁性体が形
成され、ドラム１の外周と一定の間隔をおいて基板２上
に形成されている磁気抵抗素子がそれぞれ対向する配置
となつている。 第17図はドラム１のインクリメント信号磁性体とそれ
に対向する磁気抵抗素子を展開した状態を示す。磁性体
は同極が向かい合う配置となつており、１ケの単位をλ
とし、素子R1〜R8は1/4λ間隔で配置されている。 図中〜の数字は説明のために記した数字で磁性体
の位置を示すものである。第18図のＲ大の表示は素子の
抵抗値が最大すなわち磁界を受けない状態を、Ｒ小は磁
界が加わり約２％減少した状態を示す。 今、素子R1がの位置にある状態について説明する。
そのときの各素子の抵抗値状態は線上に示してある。
素子R1は磁界を受けずＲ大、素子R3は最も磁界を強く受
ける位置にあり抵抗値は約２％減のＲ小、素子R5は素子
R1と同様にＲ大、素子R7は素子R3と同様にＲ小の状態と
なる。 素子R2,R4,R6,R8はやや磁界を受ける位置にあり、抵
抗値はＲ大とＲ小のほぼ中間の状態になる。 次に磁性体が回転方向に1/4λ移動し素子R1が磁性体
のの位置にきたときの各素子の抵抗値状態を線上に
示してある。素子R1,R3,R5,R7は状態の素子R2,4,6,8
と同位置になり抵抗値はＲ大とＲ小のほぼ中間の状態と
なる。一方素子R2はＮ−Ｓ極の中間位置となり磁界を受
けてＲ小に、素子R4はＳ極上で磁界を受けずＲ大、素子
R6は素子R2と同様にＲ小、素子R8は素子R4と同様にＲ大
の状態となる。 以後素子R1が磁性体の〜の位置に対向すると各素
子の抵抗値は周期λで同状態を繰り返し発生する。 従つて磁性体の１単位λに相当する角度を各素子の抵
抗変化として検出することができる。 以上述べた各素子の抵抗変化は各素子を第19図に示す
ようなブリツジ構成で電圧変化として取り出す。素子R
1,R3,R5,R7で構成するブリツジからの信号をＡ相、素子
R2,R4,R6,R8で構成するブリツジからの信号をＢ相と記
す。 各ブリツジにおける電圧変化を第20図に示す。図中
〜の数字は第17,18図と同位置を示すものである。Ａ
相のeA1端子電圧は素子R1,R3の抵抗変化により、eA2端
子電圧は素子R5,R7の抵抗変化により発生しＡ相信号はe
A1−eA2信号の形で取り出す。同様にＢ相信号について
もeB1−eB2信号の形で取り出す。 従つてＡ相,B相は磁性体記録ピツチλと同じ周期を持
ち位相が1/4λずれた信号となり、このＡ相あるいはＢ
相の周相λに相当する回転角が磁気抵抗素子により検出
する最小分解能角度信号となる。２相必要するのはドラ
ム１の回転方向判別のためであり、後述する。 また磁気記録ピツチλに相当する回転角θminはドラ
ム１の直径をＤとした場合 となる。 次にアブソリユート信号について説明する。 第21図は第16図に示した20信号用磁性体と20信号検出
素子の部分を取り出した展開図である。アブソリユート
１ビツト用の磁性体は２つのトラツクにより構成されて
おり、対抗する検出素子はそれぞれのトラツクに２ケず
つ配置されている。磁性体１ケの長さは先ほどのインク
リメント信号の場合と同一のλ、検出素子の配置はλ/2
間隔となつている。 第22図は各素子R01,02,03,04の抵抗変化を示したもの
で素子中心線（素子R02,R04を結ぶ直線と素子R01,R03を
結ぶ直線の中間位置）が説明のために記した磁性体ａ〜
ｚのおのおのの位置にあるときの各素子の抵抗値状態の
各記号の同一線上に示したものである。図中Ｒ大,R小は
第18図と同じく磁界なし状態および磁界を受けて抵抗値
が約２％減の状態を示すものである。 素子中心がａの位置にある場合には素子R01は磁界を
少し受けるのでＲ大とＲ小の中間の状態、素子R02も同
様、素子R03,R04は対向部に磁界がないのでＲ大の状態
を示す。 素子中心線がｆの位置において素子R01はｇの位置と
なり磁界を受けずＲ大、素子R02はｅの位置となり最も
磁界を受けてＲ小、素子R03,R04はまだ対向する磁性体
がないのでＲ大の状態となつている。次に素子中心線が
ｇの位置に移動すると、素子R01は対向する磁性体から
はずれＲ大、反対に素子R03は磁性体と対向し始めるの
でＲ大とＲ小の中間の状態となる。素子R02,R04はそれ
ぞれｆの位置であり抵抗値は素子R02がＲ大とＲ小の中
間、素子R04はＲ大である。素子中心線がh,i,jと移動す
ると素子R01はＲ大,R大,R大、素子R02はＲ大,R大,R大、
素子R03はＲ小,R中間,R大、素子R04はＲ大,R中間,R小と
いうように変化する。ここで素子R01,R03はｆの位置、
素子R02,R04はｈの位置から抵抗変化のパターンがそれ
ぞれ別の状態へと移行する。 さらに磁性体が移動するとＶ位置で素子R01,R03はｘ
位置で素子R02,R04の抵抗変化のパターンが変化しそれ
ぞれｆ位置以前、ｈ位置以前の変化パターンと同じ抵抗
変化をする。 以上述べたような抵抗変化を持つ各素子R01,R02,R03,
R04を第23図に示すブリツジ構成とする。このブリツジ
におけるe01，e02端子電圧の変化を示したのが第24図で
あり、図中ａ〜ｚは第22図の位置と対応するものであ
る。 e01端子電圧は素子R01,R03の抵抗変化に対応するもの
で例えばｅ位置では素子R01がＲ大とＲ小の中間、素子R
03はＲ大となつているのでV/2よりやや低い電圧とな
り、ｆ位置では素子R01,R03ともに同抵抗でV/2、ｇ位置
では素子R01がＲ大、素子R03がＲ大とＲ小の中間となる
のでV/2より高い電圧となる。ここでe01端子電圧はｆ位
置を境にしてV/2以下からV/2以上の電圧状態に反転す
る。一方e02端子ではｈ位置を境にしV/2以上の電圧から
V/2以下に反転する。 さらにe01端子ではＶ位置、e02端子ではＸ位置を境に
電圧状態が反転し、e01，e02端子とも同電圧となるのは
ｇおよびＷの位置である。 従つてe01−e02の電位は第24図に示すようにｇ位置で
−から＋に、Ｗ位置で＋から−に反転する。このｇおよ
びＷの位置は２つの磁性体トラツクの変化点Z01，Z02に
対応するものである。 また第16図に示した21，22，23ビツトのアブソリユー
ト信号も同様に形成される。従つて各ビツト状態を見る
ことにより絶対位置検出を行なうもので第16図に示す４
ビツト構成では16段階のアブソリユート信号を形成する
ことができる。 以上述べたようにアブソリユート信号の変化点は１ビ
ツトを形成する２つの磁性体トラツクの磁性体配列変化
点（第24図Z01およびZ02）で決定される。 さらに１ビツトを形成する２つのトラツクにおいて同
一位置には必ず一方のトラツクにのみ磁性体が配置され
ており、素子R04,R03に対抗するトラツク上で単位λが
連続した区間でのみアブソリユート信号１ビツト分の信
号を発生し、素子R02,R01に対抗するトラツク上に磁性
体が配置された区間では信号の発生はない。 第24図では４λすなわちＡ相もしくはＢ相信号４ケ分
でアブソリユート１段階の変化を発生させたが、Z01とZ
02間に含まれる磁性体の数を変えることによりアブソリ
ユート１段階に相当する変化点を任意に設定することが
できる。 次に本発明の一実施例を内燃機関の絞り弁開度検出に
用いるスロツトルセンサに適用した例について説明す
る。このスロツトルセンサ20の縦断面図を第11図に内燃
機関への装着状態を第12図に示す。磁性体はドラム1aの
外周に着磁されており、このドラム1aはエンジン21の絞
り弁軸23と接触するレバー３と一体になつているシヤフ
ト４にネジ５で固定されている。絞り弁24が開く方向で
は絞り弁軸23からレバー３に力を作用させ、シヤフト４
に回転力を伝達する。一方、閉方向となるときにはレバ
ー３への力が開放されるが、戻しバネ11が常に閉方向に
負荷されており戻しバネ11の弾性力により戻る。 又基板2aはベース６に取りつけられたスタンド７によ
り支持され、基板2aからの信号はケーブル８により回路
９に接続され信号処理を行ないリード線10により外部に
取り出す構成となつている。 このスロツトルセンサ20は吸気筒22内を貫通する絞り
弁軸23の一端に取り付けられる。この絞り弁軸23には絞
り弁24が固定され運転者の指示をフツク27に伝えること
により、絞り弁24の開閉を行なう。絞り弁24の開度はス
ロツトルセンサ20により検出し、この信号はエンジン21
のコントロールユニツト25の入力信号となる。コントロ
ールユニツト25にはその他に回転速度信号、エンジン21
の状態を知る水温，空燃比などの信号が入力される。 コントロールユニツト25ではスロツトルセンサ20から
の絞り弁24の開度信号，回転速度を基にエンジン21の１
回転当りの吸入空気量を演算し、この吸入空気量に対し
て所定の空燃比を得るための燃料量をインジエクタ26の
開弁時間として演算する。そして開弁時間だけインジエ
クタ26に信号を出力し、最適燃料量の供給を行なうと同
時に点火信号等の制御を行なうものである。 第２図は第11図にしたドラム1a外周の磁性体及び基板
2a上の磁気抵抗素子の展開図である。 ドラム1aの外周には高分解能信号及び回転方向判別の
ためのインクリメント信号に対応するトラツクおよび２
トラツクで１ビツトを形成する４ビツト分の磁性体が形
成されており、基板2aにはそれぞれのトラツクに対応す
る磁気抵抗素子R1′〜R8′,R01′〜R04′,R11′〜R1
4′,R21′〜R24′,R31′〜R34′が前述した間隔をもつ
て配置されている。 次に本実施例におけるアブソリユート信号の構成につ
いて説明する。第13図は内燃機関の絞り弁24開度に対す
る噴射量演算のためのパルス巾で１サイクルの吸入空気
量に対して所定の空燃比を得るために燃流供給電磁弁26
を開弁する時間に相当し、１回当りに供給される燃料量
に相当するものである。第13図の絞り弁開度を仮りに90
度間を4bitのアブソリユート信号で検出すると１データ
当りの開度は5.625degとなり、パルス巾変化の激しい低
開度領域では１データの変化でエンジン状態が急変する
ことがわかる。このような特性を持つ絞り弁24開度の検
出では低開度領域ほど高精度が要求される。このために
は低開度領域では高精度で絶対的な開度を知る必要があ
る。 本実施例は4bit構成としたもので4bitのアブソリユー
ト信号で表わされる16段階の信号を低開度領域に低ピツ
チで配置し、絞り弁24開度に対しパルス巾変化が緩やか
な高開度領域で高ピツチ配置とし90度区間に16段階の不
等間隔信号発生を行なう構成としている。このようなア
ブソリユート信号の構成とすることで第14図に示すよう
にアブソリユート信号の変化点に対しパルス巾変化をほ
ぼ直線となる関係にでき、アブソリユート信号の１つの
状態が表わす精度を全測定区間でほぼ等しくすることが
できる。 次に第14図に示したアブソリユート信号の変化点と絞
り弁24の開度およびインクリメント信号数の関係を第１
図（ｂ）に示す。本実施例ではアブソリユート信号の各
変化点に割り付けされる数値を原点位置から各変化点ま
での角度を表わす高分解能信号の累積数で構成してい
る。パルス巾変化のはげしい開度30度までに14段階のア
ブソリユート変化を起こさせパルス巾変化の緩やかな30
度〜90度区間を２つの段階で表わす構成としてある。な
お図中信号構成はグレーコードとしてあるが他のコード
例えばバイナリーコード等でもかまわない。 アブソリユート信号の変化点とインクリメント信号の
関係について第１図（ａ）により説明する。本実施例で
は絞り弁24の開度30度に対応するアブソリユート信号の
変化点14までの区間では、Ｎ番目のアブソリユート信号
の変化点までに含まれるインクリメント信号累積数を となるように構成し、変化点15をインクリメント信号数
200個で、最後の変化点16を315個で対応させている。こ
のインクリメント信号は測定区間において等間隔角度で
発生するものである。またインクリメント信号は90度位
相差をもつＡ相,B相により構成されている。 第１図（ａ）に示すように例えばアブソリユート信号
の変化点６の点においてはインクリメント信号累積数を
21個含む構成となつており、アブソリユート信号６を検
出した時点で絶対角度位置を知るようにすることができ
る。さらにアブソリユート信号の変化点で対応するイン
クリメント信号数をカウンタにセツトし、次の変化点発
生までの間インクリメント信号でカウンタのアツプ（角
度増），ダウン（角度減）をさせることによりアブソリ
ユート信号に変化が出る間の詳細な現在位置を知ること
ができる。すなわち絶対位置検出をインクリメント信号
の分解能と同等の分解能で補間検出することができる。
またインクリメント信号をｋ倍（ｋは整数）に分周した
信号構成としても同様である。この場合アブソリユート
の信号変化はところどころにあればよいので、アブソリ
ユート信号のビツト数を減らすことができる。 次に、第４図（ａ）によりアブソリユート信号検出に
よる絶対位置校正及び信号処理回路の構成の概略を説明
する。 基板2a上の磁気抵抗素子により検出されたアブソリユ
ート信号は波形整形手段WFで波形整形され、さらに信号
処理のために変換器GBCによりグレーコードからバイナ
リコードに変換される。この信号はラツチ回路RC及び数
値比較器CCで以前に記憶されていたアブソリユート信号
と比較され、アブソリユート信号に差が生じたなら、タ
イミング回路TCからの信号でメモリMCの内容をカウンタ
NCにセツトし直す。このときアブソリユート信号が減方
向に移動した場合には前述したように変化後（現在値）
のアブソリユート信号に１を加えてメモリMCのアドレス
とする必要があり、このときは加算器ADCでアブソリユ
ート信号に１を加えてアドレスを指定する信号を作り出
す。メモリMCからのデータは前述のようにアブソリユー
ト信号の各変化点を表わす分解能信号数で構成されてい
る。さらに校正値をカウンタにセツトした後現在のアブ
ソリユート信号を比較用データとしてラツチRC内に記憶
し一連の校正動作を終了する。 また次のアブソリユート信号の変化まではインクリメ
ント信号より作り出される高分解能信号によりカウンタ
NCを駆動させ、カウンタNC内の値は常に現在の絶対位置
を表わす構成となつている。 次に基板2a上の磁気抵抗素子で検出される信号処理の
詳細について説明する。 基板2aに構成されている磁気抵抗素子のブリツジは第
３図のように構成しＡ相はeA′,B相はeB′，20ビツトは
e0′，21ビツトはe1′，22ビツトはe2′，23ビツトは
e3′の電圧として取り出し信号処理を行なう。 第４図（ｂ）に示すように磁気抵抗素子には電源端子
100より電圧を印加する。出力となるeA′，eB′，e0′
〜e3′は比較器101a〜101fにそれぞれ入力される。ブリ
ツジ内の４つの素子抵抗値が同一値であれば問題ないが
実際にはバラツキを持つており、このバラツキにより発
生する電位差をキヤンセルするためのオフセツト調整回
路102a〜102fが入力の一方に接続されている。オフセツ
ト調整回路102a〜102fの動作を102aを例に説明する102a
に示すａ点の電位を調整するものである。本実施例では
ハイブリツドICで波形整形回路を構成したもので、この
場合には電源端子100からの電位を分割するようにRaとR
bの２つの抵抗を設けこの抵抗をレーザトリミングによ
り調整し、ａ点電位を調整するものである。 109は排他的論理和（以下EX−ORと記す）ゲート、110
a〜110d（例えば日立製作所製HD74LS86のような標準論
理IC）で構成するグレーコード→バイナリコード変換回
路、111はラツチ信号200により現在のアブソリユート信
号105′〜108′を記憶するラツチ（例えばRCA社製CD404
2Bのような標準論理IC）、112は現在のアブソリユート
信号105′〜108′とラツチ111内のアブソリユート信号1
05″〜108″を比較する比較器（例えばRCA社製CD4585B
のような標準論理IC）、113は比較器112から（105′〜1
08′）＜（105″〜108″）の状態での時、発生する出力
信号201を現在のアブソリユート信号105′〜108′に加
算して、減少前のアブソリユート信号に戻して出力する
加算器（例えば日立製作所製GH14008Bのような標準論理
IC）、114はメモリ（例えば日立製作所製HN48276Gのよ
うな標準ICメモリ）で加算器113からのアブソリユート
信号に対応する絶対位置の校正値を出力する。115a,115
b,115cはプリセツト信号203によりメモリ114からのデー
タを取り込みセツトするプリセツトカウンタ（例えばRC
A社製CD4029Bのような標準論理IC）、117は信号202を入
力しプリセツトカウンタ115a,115b,115cにデータ設定を
行なわせるプリセツト信号203及びラツチ信号200を発生
させるタイミング回路で第５図に示すようなインバータ
118a,118b（例えば日立製作所製HD74LS04のような標準
論理IC）、Ｄ−フリツプフロツプ121a,121b（例えば、
日立製作所製HD74LS74Aのような標準論理IC）、ANDゲー
ド119,120（例えば日立製作所製HD74LS11,HD74LS08のよ
うな標準論理IC）等で構成している。170は抵抗r1，
r2、コンデンサC1,C2、及びEX−ORゲート110Sから構成
する初期設定回路である。 122はクロツク発振回路、123は回転方向判別及びイン
クリメント信号倍周回路（第４図ａではDJCで表わされ
ている。）、599はプリセツトカウンタ115a,115b,115c
の出力501〜512の状態をデユーテイー信号に変換する出
力処理回路である。 次に信号処理回路の動作として初期設定について説明
する。第４図（ｂ）の信号処理回路への電源はエンジン
21の制御を行なうコントロールユニツト25からの供給さ
れる。第５図に示すようにイグニツシヨンキー700が投
入されるとまずコントロールユニツト25へバツテリー80
0から電源が供給され、その後第12図に示す如くコント
ロールユニツト25からスロツトルセンサ20へ電源供給ラ
イン10aで所定の電源が供給される。初期設定回路170の
抵抗r1とr2は等しく、コンデンサの容量はC1＜C2となつ
ている初期設定回路170のVC1，VC2の電位は第７図
（ａ），（ｂ）に示すように同一電位V1nに到達するま
でにΔＴの時間差が発生する。従つてVC1，VC2を入力と
するEX−ORゲート110Sの出力は第７図（ｃ）に示すよう
に電源供給からT delayおくれてΔＴの時間だけ出力が
ある。このT delayは第４図（ｂ）信号処理回路９に電
源が供給され、各処理回路が動作状態となるまでの時間
に設定してある。 第７図（ｃ）の信号はタイミング回路117のORゲート2
99（例えばRCA社製CD4071Bのような標準論理IC）に入力
される。ORゲート299の出力300は無条件にΔＴの間だけ
Ｈ状態となる。タイミング回路117の動作について第６
図に示すタイムチヤートと併せて説明する。ORゲート29
9の出力300はＤ−フリツプフロツプ121aのデータ入力端
子に入力される。 クロツク発振器122からのクロツク信号204がＤ−フリ
ツプフロツプ121aのクロツク端子でＬからＨに変わると
この時点で信号302がＨ状態となり、同時にANDゲート11
9,120及びＤ−フリツプフロツプ121bのデータ入力端子
に入力される。このときＤ−フリツプフロツプ121bの反
転出力端子からの信号304はＨとなつておりANDゲート12
0の出力203がＬからＨに変わる。この信号203はプリセ
ツトカウンタ115a,115b,115cのデータ取り込み、セツト
信号となり、メモリ114からの校正値がプリセツトカウ
ンタ115a,115b,115cにセツトされる。 初期設定状態で絞り弁24が第１図に示すアブソリユー
ト信号の変化点５と６の間にあつたとすると、この状態
は基板2a上の磁気抵抗素子により検出され比較器101a〜
101dで波形整形されアブソリユート信号として105〜108
の状態で0111のグレーコードで検出される。この信号は
グレーコード→バイナリコード変換回路109により0101
に変換され105′〜108′がこの状態となる。この101の
アブソリユート信号は加算器113にそのまま入力され
る。加算器113では0101と信号201の状態を加算しその結
果をメモリ114に出力する。信号201は現在のアブソリユ
ート信号105′〜108′とラツチ111内の信号105″〜10
8″とを比較し105′〜108′＜105″〜108″で出力状態
となるので初期状態ではＬとなつている。 加算器113では0101＋０の演算をし、0101をメモリ114
に出力する。メモリ114では0101をアドレスとして受け
とりアドレス0101内にあるアブソリユート信号の変化点
５に対応する校正値を出力状態としている。 従つて、タイミング回路117からのプリセツト信号203
によりプリセツトカウンタ115a,115b,115cにアブソリユ
ート信号の変化点５に対応する校正値（例えば10進数で
60）が初期設定される（校正数については後に詳述す
る）。またタイミング回路117内ではインバータ118bで
反転した信号301がＬからＨに変わるとＤ−フリツプフ
ロツプ121bの出力がＨとなりANDゲート119に入力され
る。 ANDゲート119では信号302,303がＨとなり、クロツク
信号204の立上りでラツチ信号200をＨとする。このラツ
チ信号200がＨになるとラツチ111に105′〜108′のデー
タが記憶され、一連の絶対位置校正の初期設定が終了す
る。 次に初期設定後の信号処理回路の動作について説明す
る。初期設定時にアブソリユート信号の変化点５と６の
間にありその後絞り弁24が開方向へ移動しアブソリユー
ト信号の変化点６を越えた状態とする。 この状態は基板2a上の磁気抵抗素子で検出され105,10
8の状態は0101となる。 この信号はグレーコード→バナリコード変換回路によ
り0110（バナリコード）に変換され105′〜108′がこの
状態となる。比較器112では105′〜108′の信号とラツ
チ111内の以前に記憶していた信号105″〜108″の状態
と比較する。このとき105′〜108′（0110）＞105″〜1
08″（0101）となり、201はＬのままで加算器113では01
10＋０の演算を行ない0110をメモリ114に出力する。メ
モリ114では0110をアドレスとして受けとり、アドレス0
110内のアブソリユート信号の変化点６に対応する校正
値（例えば10進数で84）を出力状態とする（校正数につ
いては後に詳述する）。 一方105′〜108′≠105″〜108″となることによつて
比較器112からの出力202はＬの状態となる。この信号は
タイミング回路117のインバータ118aにより反転しORゲ
ート299に入力される。ORゲート299の出力は300はＤ−
フリツプフロツプ121aのデータ入力端子に入力される。
その後タイミング回路117の動作は初期設定時と同じで
あり、プリセツトカウンタ115a,115b,115cへのプリセツ
ト信号203を出力し、メモリ114からの校正値のプリセツ
ト、さらにプリセツト終了後にラツチ111に新データ10
5′〜108′記憶のラツチ信号200を出力する。ラツチ111
で新データを取り込むと同時に比較器112では105′〜10
8′＝105″〜108″を検出し出力信号202をＨとする。従
つてタイミング回路117のORゲート229の出力300はＬと
なりＤ−フリツプフロツプ121a,121bはクロツク信号20
4,301の入力でそれぞれの出力302,303をＬ状態とする。 以上の動作により校正値のセツト，新データのラツチ
を終了し、次のアブソリユート信号変化を検出する状態
となつている。 次に絞り弁が閉方向に回転しアブソリユート信号の変
化点が減少するときの絶対位置校正について説明する。
アブソリユート信号の変化点６と７の間にある状態から
変化点５と６の間に減少すると、105′〜108′のデータ
が0101となり比較器112では105′〜108′の0101とラツ
チ111内に記憶されていた0110を比較し105′〜108′＜1
05″〜108″の結果となることで信号201がＨレベルとな
り、加算信号１を作る。加算器113では現在のデータ010
1＋0001の演算を行ない0110を出力しメモリ114に入力す
る。メモリではアドレス0110（バイナリ）のデータ、す
なわち６番目のアブソリユート信号の変化点のデータ
（10進数で84）を出力し先に述べたタイミング回路117
の働きによりこの値がプリセツトカウンタ115a,115b,11
5cにセツトされ絶対位置校正が行なわれる。これは開度
が閉方向に移動しており、方向判別回路123でプリセツ
トカウンタ115a,115b,115cにダウン状態の信号を与えて
いるために校正する値はアブソリユート信号の区間５と
６の間に存在する最大のカウント数すなわちアブソリユ
ート信号の変化点６に対応するカウント数で校正する必
要がある。従つてアブソリユート信号の変化点での絶対
位置校正は絞り弁24の開方向，閉方向ともに変化点で行
なう構成となつており、正確な絶対位置校正をすること
ができる。 次に第８図（ａ），（ｂ）に基づきA,B相信号である1
03,104について説明する。 Ａ相入力端子801よりシフトレジスタ803の入力端子80
3aおよびEX−ORゲート818の一方の入力へ接続し、Ｂ相
入力端子802よりシフトレジスタ804の入力端子804aおよ
びEX−ORゲート809の一方の入力へ接続する。シフトレ
ジスタ803のQ1出力803bよりEX−ORゲート808の一方の入
力およびEX−ORゲート808の一方の入力へ接続し、Q2出
力803cよりEX−ORゲート812の一方の入力へ接続し、Q3
出力803dよりEX−ORゲート817の他方の入力およびEX−O
Rゲート812の他方の入力およびEX−ORゲート813の一方
の入力へ接続し、Q4出力803eはEX−ORゲート813の他方
の入力へ接続する。EX−ORゲート807の出力807aはEX−O
Rゲート808の他方の入力へ接続し、EX−ORゲート809の
出力はインバータ810を介してORゲート811の一方の入力
へ接続し、EX−ORゲート812の出力812aはEX−ORゲート8
14の一方の入力へ接続し、EX−ORゲート813の出力813a
はORゲート815の一方の入力へ接続する。またシフトレ
ジスタ804の各Q1，Q2，Q3，Q4出力804b,804c,804d,804e
は同様にしてEX−ORゲート816,819,820の入力へ図示の
ように接続し、EX−ORゲート816,817の出力は同様に図
示のように接続し、EX−ORゲート818の出力818aはORゲ
ート811の他方の入力へ接続し、EX−ORゲート819の出力
819aはEX−ORゲート814の他方の入力へ接続し、EX−OR
ゲート820の出力820aはORゲート815の他方の入力へ接続
する。ORゲート811の出力はＤフリツプフロツプ805のデ
ータ入力端子805aへ接続し、EX−ORゲート814の出力は
Ｄフリツプフロツプ805のクロツク入力端子805bへ接続
し、Ｄフリツプフロツプ805のＱ出力805cはアツプ／ダ
ウンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bへ
接続し、ORゲート815の出力はアツプ／ダウンカウンタ8
06のクロツク入力端子806aへ接続する。クロツク発振器
821の出力821aはシフトレジスタ803,804のクロツク入力
端子803f,804fへ接続する。 第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＡ相信号のパルスが立
上りおよび立下るごとに図示しない回転体の回転方向判
別を行つたうえ正方向のカウントを行う場合のタイムチ
ヤートである。第８図（ｂ）において、821aはクロツク
信号、801aはＡ相信号、802aはＢ相信号、812aは方向確
定パルス、813aはカウントパルス、805cは方向信号であ
る。クロツク発振器821の出力821aのクロツク信号821a
のパルスの立上りには番号211〜229を付す。Ａ相入力端
子801より第８図（ｂ）のＡ相信号801aがシフトレジス
タ803の入力端子803aに入力されると、クロツク信号821
aの立上り213でシフトレジスタ803のQ1出力803bの信号
が出力され、ついでクロツク信号821aのパルスが入力す
るたびに順次シフトされたQ2出力803c、Q3出力803d、Q4
出力803eの信号が出力される。出力807aの信号はシフト
レジスタ803のQ1データ803bとQ3データ803dの排他的論
理和信号でEX−ORゲート807の出力信号であり、方向確
定パルス812aはシフトレジスタ803のQ2出力803cとQ3出
力803dの排他的論理和信号でEX−ORゲート812の出力信
号であり、カウントパルス813aのシフトレジスタ803のQ
3出力803dとQ4出力803eの排他的論理和信号でEX−ORゲ
ート813の出力信号である。出力808aの信号はシフトレ
ジスタ803のQ1出力803bとEX−ORゲート807の出力807aの
排他的論理和信号でEX−ORゲート808の出力信号であ
り、斜線部891および斜線部892でクロツク信号821aの立
上り213と立上り215の期間および立上り225と立上り228
の期間にEX−ORゲート809を開いてＢ相入力端子802のＢ
相信号802aの論理値を調べる。方向信号805cはＤフリツ
プフロツプ805のＱ出力805cの出力信号でアツプ／ダウ
ンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bに入
力される。 つぎに第８図（ａ）の回路動作を第８図（ｂ）により
説明する。EX−ORゲート807の出力信号807aはシフトレ
ジスタ803のQ1出力803bとQ3出力803dの排他的論理和信
号であり、クロツク信号821aの立上り213と立上り215の
区間および立上り225と立上り228の区間にEX−ORゲート
809を開き、Ａ相信号801aの立上りおよび立下り時の相
手側すなわちＢ相信号802aの論理値を調べる。また上記
期間でEX−ORゲート809はＢ相信号802aとシフトレジス
タ803のQ1出力803bとEX−ORゲート808の出力信号808aの
排他的論理和をとつて回転方向のデータとして、インバ
ータ810により正方向の回転を“1"としたのちORゲート8
11を経てＤフリツプフロツプ805のデータ入力端子805a
に入力される。ついでシフトレジスタ803のQ2出力803c
とQ3出力803dの排他的論理和によりEX−ORゲート812の
出力である方向確定パルス813aの立上り、相手側のシフ
トレジスタ804からの方向確定パルス819aとの同時立上
りを防ぐためのEX−ORゲート814を経てＤフリツプフロ
ツプ805のクロツク入力端子805bに入力される。そして
クロツク信号821aの立上り214でＤフリツプフロツプ805
のＱ出力である方向信号805cを“1"にし、アツプ／ダウ
ンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bに入
力してアツプ／ダウンカウンタ806をカウントアツプの
状態にする。つぎにクロツク信号821aの立上り215でシ
フトレジスタ803のQ3出力803dとQ4出力803eの排他的論
理和によりEX−ORゲート813の出力であるカウントパル
ス813aが立ち上り、シフトレジスタ804からのカウント
パルス820aとの論理和をとるためのORゲート815を経て
アツプ／ダウンカウタ806のクロツク入力端子806aに入
力されてアツプカウントが行われる。そしてアツプ／ダ
ウンカウンタ806の出力は出力端子806cにより回転体の
回転角の情報として出力される。 また回転体が逆方向に回転する場合にも、EX−ORゲー
ト807の出力807aによりEX−ORゲート809のゲートを用い
てＡ相信号801aの立上りおよび立下り時の相手側すなわ
ちＢ相信号802aの論理値を調べる。そしてEX−ORゲート
812の出力である方向確定パルス812aを“0"にすること
により、アツプ／ダウンカウンタ806で逆方向のカウン
トすなわちカウントダウントが行われる。また第１図の
回路ではシフトレジスタ804によりＢ相信号802aの立上
りおよび立下りの両方についてカウントする直前に回転
方向を調べる。ただし第８図（ｂ）において正方向の場
合にはＡ相信号801aの方がＢ相信号802aより進んでいる
ので、EX−ORゲート818より出力される信号はEX−ORゲ
ート809の出力の論理値とは反対になる。すなわち正方
向の場合には“1"になつて逆方向の場合には“0"にな
り、アツプ／ダウンカウンタ806のアツプ／ダウンカウ
ンタ806のアツプ／ダウン切換えの論理と一致するの
で、インバータにより反転する必要がない。したがつて
Ａ相信号801aの論理値を調べるためのEX−ORゲート818
の出力818aはそのままORゲート811に入力される。ORゲ
ート811はＡ相信号801aおよびＢ相信号802aのパルスの
それぞれの立上りおよび立下りの両方で回転方向判別を
行うために設けられる。 以上に説明したように本実施例によれば、回転体の正
方向および逆方向ともカウントを行うたびに方向判断を
行ない、カウントを行なう直前に方向確定パルス812aが
立ち上つて方向が確定したのちクロツク発振器821から
のクロツク信号821aの１周期後にアツプ／ダウンカウン
タ806によりカウントが行われるので、したがつてクロ
ツク信号821aの周波数を回転体の回転の周波数より十分
高くとることにより誤差なく回転角の計測が行える。 尚、ここで、方向信号805cは第４図（ｂ）の符号400
で示された信号に相当し、アツプダウンカウンタ806の
出力806cは第４図（ｂ）に符号401で示す高分解能信号
に相当する。 また、クロツク発振器821は第４図（ｂ）の符号122で
示されたクロツクパルス発生器を兼用することができ
る。 次にメモリ114からプリセツトカウンタ115a,115b,115
cに設定される校正値について説明する。前述のように
Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点までに含まれるイ
ンクリメント信号累積数Nincは（１）式のように定義さ
れる。（但し15,16番目のアブソリユート変化点ではそ
れぞれ200,315に設定してある。） また、Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点の絶対位
置ZNはインクリメント信号の分解能をθminとすると
（２）式のようになる。 ZN＝NINC×θmin …（２） 本実施例でのプリセツトカウンタ115a,115b,115cのカ
ウントすなわち上下計数信号はインクリメント信号を４
倍した信号401を使用しており、インクリメント信号１
ケで４ケのカウントを行なう構成となつている。従つて
Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点までに含まれるカ
ウント数としては（３）式のようになる。 このカウント数NCに対応する絶対位置は上下計数の分
解能がθmin/4となつているので（２）式と等しくな
る。 各アブソリユート信号の変化点に対応する絶対位置の
校正値は（３）式の形となつている。例えば５番目のア
ブソリユート信号の変化点に対応する校正値は60、６番
目のアブソリユート信号の変化点では例えば10進数で84
となつている。 先に述べた６番目のアブソリユート信号の変化点での
校正後さらに絞り弁24が開くと、方向判別回路123でア
ツプ状態をプリセツトカウンタ115a,115b,115cに信号40
0で出力し、前記記録ピツチλの1/4毎にプリセツトカウ
ンタ115a,115b,115cのカウント数を85,86……と加算し
て行く。閉方向に動くと信号400がダウン信号となり同
じく、前記記録ピツチλの1/4毎にカウント数を83,82…
…と減算する。 以上説明したようにプリセツトカウンタ115a,115b,11
5cのカウント数を見ることにより現在の絶対位置を高精
度で知ることができる。カウント数は501〜512の端子に
出力されている。 またインクリメント信号をｋ倍してプリセツトカウン
タ115a,115b,115cの上下計数入力とする場合にはＮ番目
のアブソリユート信号の変化点に対応する校正値Nkは
（４）式のようになる。 Nk＝ｋ・NINC …（４） 本実施例でメモリ114内に格納されているアブソリユ
ート信号の各変化点に割り付けられている数値は各変化
点までのインクリメント信号（例えばＡ相）の累積数を
格納している。但しプリセツトカウンタ115a,115b,115c
の計数はインクリメント信号の４倍で行なわれるのでプ
リセツトカウンタ115a,115b,115cの下位２ビツトをＬ状
態とし３ビツト目にメモリ114から出力される校正値の
最下位ビツトを対応させメモリ114内の数値を４倍して
プリセツトカウンタ115a,115b,115cにセツトする構成と
してある。これは式（３）を下記のように書き表わせる
からである。 NC＝22・NINC …（５） またメモリ14内の数値は各変化点までの高分解能信号
すなわちプリセツトカウンタ115a,115b,115cの計数を行
なう信号の累積数であつてもかまわない。このときはメ
モリ114とプリセツトカウンタ115a,115b,115cの各ビツ
トを対応させれば良い。 本発明の考え方は上記式（１）〜（５）に限定される
ものではない。先に述べたようにアブソリユート信号の
各変化点は任意に選ぶことができ、各変化点間の長さが
高分解能信号数の整数倍で構成されるものであれば良
い。本実施例で示したアブソリユート信号の変化点15,1
6がその例である。 即ち、上記（３）式に従えば変化点15,16での校正値
はそれぞれ となるが、本実施例では、第15,16番目の変化点では N15′＝４×200＝800 N16′＝４×315＝1260 となる様構成されている。 本実施例では、スロツトルバルブの操作範囲90度の間
にインクリメント信号は315×４＝1260個発生する。 角度０度から30度までは、1degごとに14個のインクリ
メント信号が発生してアブソリユート信号を補間する。
従つてこの間のインクリメント信号は105×４＝420個で
ある。30度から90度の間はインクリメント信号は、（31
5−105）×４＝840個が発生する。従つてこの区間でも1
degの間にインクリメント信号は 発生する。 結局、本実施例では、各変化点を基準にして14個のイ
ンクリメント信号が加算された毎に検出角度が1deg増加
あるいは減少する様に構成されている。 変化点がスロツトルバルブの低開度例（30度以下の範
囲）で、頻繁に校正される様にしているのは、次の理由
による。 １）スロツトルバルブの初期位置の校正値の検出セツト
が特に低開度域ですばやく行なえる様にする。この区間
ではスロツトルバルブの開度情報が燃料の制御や他の機
関の制御に大きな影響を与えるので、早く開度を確定す
る必要がある。 ２）スロツトルバルブの低開度域では、インクリメント
信号のカウンタ値がカウンタミスなどで狂うことは許さ
れない。この為、アブソリユート信号で頻繁に校正し
て、たとえ狂いが生じても早期に正常状態に戻せる様に
する。 尚、インクリメント信号による補間を行なわないアブ
ソリユート形のセンサとして用いる場合、本実施例の構
成は特に重要である。 即ち、スロツトルバルブの様に、低開度域のある特定
の範囲の検出分解能を向上させる必要がある場合、その
特定の区間においてアブソリユート信号の変化点を近接
して発生させることが重要である。この様にアブソリユ
ート信号を不等ピツチで出力する様にする為には、本実
施例の如く、素子パターンを不等間隔に配置することに
よつて達成される。 本実施例の場合、アブソリユート信号は30度までのあ
いだに不等ピツチで14の変化点が形成され、30度以上の
ところでは、２つの変化点しかない。この実施例の考え
に従えば、最初の区間では0.25度でアブソリユート信号
が変化し、第２の区間では0.75度でアブソリユート信号
が変化する様に構成できる。 即ち、各区間（ｎ＝整数）での指示角度が になる様構成することができる。 ちなみにｎ＝６（第６区間）の間は ｎ＝14では となる。 この時の係数1/4は、検出素子の検出能力の下限値に
設定される。上記説明では、１度の1/4の検出が可能な
素子を用いた場合が説明されている。 また、制御装置が要求する分解能によつてもこの係数
は変更され得る。 もとに戻つて次に絶対位置を表わすプリセツトカウン
タ115a,115b,115cからの出力の処理について説明する。 本実施例ではプリセツトカウンタ115a,115b,115cの信
号をパルスデユーテイー回路599で処理し出力させる。
第9,10図により処理の詳細について説明する。 絶対位置出力501〜512はEX−ORゲート110f〜110Rの一
方に入力される。EX−ORゲート110f〜110Rの他方の入力
はデユーテイー出力反転信号608となつている。115d〜1
15fはプリセツトアツプダウンカウンタでありデユーテ
イー回路599ではダウンカウンタとして用いている。 115d〜115fにクロツク信号204が入力し各カウンタに
キヤリーが発生するとNORゲート619（例えばRCA社製CD4
025のような標準論理IC）の出力がＨの状態になる。こ
の状態を説明上第10図のａ点とする。キヤリー信号604
はＤ−フリツプフロツプ121cのデータ入力端子とセツト
信号端子に入力されており、Ｄ−フリツプフロツプ121c
の出力端子からプリセツト信号605が立上る。この信号6
05は同時にＤ−フリツプフロツプ121dのクロツク信号と
して働き、出力606の信号を反転させる。同時にデユー
テイー出力反転信号608もインバータ118dにより反転す
る。以上がａ点での動作である。 続いてプリセツト信号605が立上つたことによりカウ
ンタ115d〜115fの少なくとも１つのキヤリーが消えるの
でNORゲート619の出力604がＨからＬに変わる。 次にａ′点ではクロツク信号204をインバータ118cで
反転させた信号609がＤ−フリツプフロツプ121cのクロ
ツク端子に入力されることで、プリセツト信号605がＨ
からＬに変化し、EX−ORゲート110f〜110Rの出力がカウ
ンタ115d〜115fにセツトされる。このときセツトされる
データはEX−ORゲート110f〜110Rの一方の入力608がＬ
の状態となつているので、プリセツトカウンタ115a〜11
5cの出力状態501〜512がそのまセツトされる。このセツ
トされたデータはカウンタ115d〜115fにクロツク信号20
4が入力される毎に減少し、第10図ｂ点に示すクロツク
信号の入力でａ点と同様にキヤリー信号604が発生す
る。Ｄ−フリツプフロツプ121dの出力606はＨからＬ
に、デユーテイー出力反転信号608はＬからＨに反転す
る。そしてｂ′点で再度EX−ORゲート110f〜110Rの出力
がカウンタ115d〜115fにセツトされる。このときセツト
されるデータはEX−ORゲート110f〜110Rの入力の一方で
あるデユーテイー出力反転信号がＨの状態となつてお
り、プリセツトカウント115a〜115cの出力501〜512を反
転させた信号がセツトされる。この信号もカウンタ115d
〜115fへクロツク信号204が入力される毎に減少し、や
がて第10図ｃ点に示す位置でキヤリーを発生させて各信
号状態を反転させ次のデータをカウンター115d〜115fに
セツトする。このときのデータはデユーテイー出力反転
信号がＬとなつているので出力501〜512の状態がそのま
まセツトされる。 以上の動作においてａ点からｂ点まではカウンタ115d
〜115fで形成する12bit範囲の０から絶対位置出力501〜
512のカウント数に対応し、ｂ点からｃ点までは12bit範
囲の残りのカウント数に対応する時間となつている。従
つてａ点からｃ点までは常に一定であり絶対位置出力50
1〜512の状態によりｂ点が変化するものであり、Ｄ−フ
リツプフロツプ121dの出力606を信号線10bにより取り出
すことで絞り弁24の開度状態を周期ａ〜ｃ点のデユーテ
イー信号として得られる。 また、絞り弁24の開度信号を１本の信号線10bにより
取り出すことで第12図に示すコントロールユニツト21と
の接続は信号処理回路に供給する電源ライン10a,グラン
ドライン，信号線10の３本で機能を判すことができる。 以上本発明の一実施例について磁気抵抗素子を用いた
例について説明したが、本発明は光電素子による位置検
出器についても同様に構成することができる。 第25図,26図に光電素子を用いた別の実施例を示して
ある。この実施例も先に述べたスロツトルセンサに適用
した例で、測定区間全域でＮ番目のアブソリユート信号
の変化点までに含まれるインクリメント信号数の関係をとした例である。スリツト円板900には回転中心Ｏを中
心とする同心円上に内側から順にＡ相,B相，20，21，
22，23の配置となつている。 発光素子901a〜901f及び受光素子902a〜903fがそれぞ
れのスリツトに対抗して配置してあり、回転軸903と一
体になつているスリツト円板900上のスリツトにより絶
対位置の検出を行なうことができる構成となつている。 本実施例で示した信号処理回路にはアナログ及びデジ
タル部が混合しているが現在の技術たとえばASIC（用途
特化IC）を用いることにより一体化ができ、角度検出器
内部への内蔵も可能である。 以下、本実施例の特徴ある、構成作用効果をまとめる
と次の通りである。 （１）アブソリユート信号の変化を検出し、各変化点に
あらかじめ割り付けられた数値（校正値）をメモリから
カウンタにセツトする。さらに回転方向判別によりアツ
プ信号（増方向）もしくはダウン信号（減方向）を与
え、高分解能信号をカウンタの上下計数信号として用い
る。 （２）アブソリユート信号が同一データであつても、そ
のデータが増方向変化により得られた場合と減方向変化
で得られた場合では同一データであつてもデータの変化
点すなわちアブソリユート信号の変化点が異なる。従つ
てアブソリユート信号が同一データであつても増方向変
化，減方向変化でそれぞれ異なつた数値により絶対位置
の校正を行なう信号処理回路を記憶器，比較器，加算
器，メモリ，プリセツタブルアツプダウンカウンタ、そ
れにタイミング回路で構成する。 （３）アブソリユート信号の各変化点を任意の位置に設
ける。 （４）アブソリユート信号の各変化点でカウンタにセツ
トされる数値は各変化点に対応する絶対位置情報であ
る。各変化点ではこの数値をカウンタにセツトすること
で絶対位置の校正を行ないカウンタ内にセツトされた絶
対位置情報に高分解能信号数を回転方向により加減算す
る構成となつているのでカウンタ内のデータにより現在
の絶対位置を高分解能で検出できる。具体例としてカウ
ンタにセツトされる数値を原点（初期位置）から各変化
点までの角度を表わす高分解能信号の累積数で構成する
ことにより、現在の絶対位置はカウンタ内の数値で表わ
すことができ、高分解能な絶対位置検出をすることがで
きる。これはアブソリユート信号の各変化点が高分解能
信号の整数倍により発生する構成となつているので、上
記カウンタの使用により絶対位置検出を可能にしてい
る。 （５）前述した信号処理回路はアブソリユート信号の変
化を比較器で検出し増方向変化で発生した場合、新しい
アブソリユート信号をメモリにアドレスとして与える。
一方減方向の変化で発生した場合には加算器で新しいア
ブソリユート信号に１を加えてメモリのアドレスとする
ことでアブソリユート信号の同一データに対して増減い
ずれの方向で発生したかによりそれぞれ異なつた数値を
プリセツタブルアツプ，ダウンカウンタにセツトし絶対
位置の校正を行なうので、増減いずれの方向変化が発生
しても正確な絶対位置校正をすることができる。 （６）アブソリユート信号の変化点を任意に設けること
で所定の区間では等間隔のアブソリユート信号の変化点
間隔に比べ低ピツチの変化点構成とすることができる。
従つて低ピツチで発生するアブソリユート変化点により
高頻度校正を行なうことができ、高精度な検出領域を設
けることができる。 （７）アブソリユート信号の変化点で絶対位置の校正を
行ない、次の変化点までは高分解能信号で絶対位置の検
出を行なう。従つてアブソリユート信号は絶対位置校正
に用いるものであり、低ピツチ構成とすることができ
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、 （１）低bitアブソリユート信号と高分解能信号とによ
り高分解能信号相当の高分解能で絶対位置検出をするこ
とができる角度検出器を提供することができる。 （２）低bit構成で高分解能な絶対位置検出が出来るの
で小型，軽量化，低コスト化を計ることができる。
の絞り弁の角度検出に好適な絞り弁の角度検出装置及び
角度検出方法に関する。 〔従来の技術〕 回転角度を絶対値信号で出力する様にした角度検出方
法及び装置は特開昭58−47212号公報等で知られてい
る。 この従来例に示された角度検出方法及び装置によれ
ば、複数のチヤンネルのパターンを回転方向に少しずら
せて形成し、各チヤンネルのパターンの組合せが所定の
角度に対応する様にして角度を特定の２信符号化信号と
して検出する様に構成されている。また細かい信号が必
要な時には並設したインクリメント型検出器に切換えて
微小角度を検出する様に構成されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この様に構成された従来の技術によれば、チヤンネル
数が例えば５つの場合は25＝32個のパターンの組合せが
できるので、角度測定範囲（この従来の場合は360度）
を32の区間に分割して、第１区間を（360/32）度、第２
区間を（360/32）度×２、第３区間を（360/32）度×３
……第ｎ区間を（360/31）度×ｎ（但しｎ＝１〜32の整
数）としておけば、32個の２進符号の各々に対して特定
の角度を割付けることができ、角度を32個の絶対値とし
て検出できる。 しかし、この様に構成すると１度ごとの絶対値信号を
得ようとすると360個のパターンの組合せを得る必要が
あり、その為にはチヤンネル数を少なくとも10列設ける
必要があり、センサが大型になつてしまう問題がある。 また、微小角度信号を並設したインクリメント型検出
器に切換えて信号を得る場合、絶対値信号が得られない
という問題がある。 本発明の目的は、特定の領域においても高精度の角度
検出が可能な絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検
出方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、内燃機関の絞り弁の特定の回転角度に対
応した絶対値信号を発生するものであって前記絞り弁の
低開度領域において高開度領域より密に絶対値信号を発
生させる手段と、前記絞り弁の回転に応じて所定間隔の
インクリメント信号を発生させる手段と、前記絶対値信
号を前記インクリメント信号で補間することによって、
前記絞り弁の回転角度を求める手段とを備えることによ
って達成される。 また、上記目的は、内燃機関の絞り弁の特定の回転角
度に対応して前記絞り弁の低開度領域において高開度領
域より密に絶対値信号を発生させ、前記絞り弁の回転に
応じて所定間隔のインクリメント信号を発生させ、前記
絶対値信号を前記インクリメント信号で補間し、その補
間したインクリメント信号によって前記絞り弁の回転角
度を求めることにより達成される。 〔作用〕 この様に構成された本発明は、隣り合つたアブソリユ
ート信号の間に発生するインクリメント信号がアブソリ
ユート信号間の補間信号として用いられる為、アブソリ
ユート信号の発生素子を増すことなく、測定精度を向上
することができる。 特に各アブソリユート信号に重み付けをし、その重み
付けされた信号に対してインクリメント信号を加算減算
処理することによつて、測定角度を精度良く直読でき
る。 例えば、従来例にならつて360度の測定範囲でアブソ
リユート型検出器が30個の２進符号化進号を発生する様
に構成した場合、イニシヤル位置から次の２進符号化信
号が発生するまでの区間は、（360/30）度＝12度をイン
クリメント信号数で割算した値を一つの単位としてイニ
シヤル位置を示すアブソリユート信号に補間信号として
付与される。インクリメント信号が全測定範囲にわたつ
て等間隔に360個の信号を発生する様に構成しておけ
ば、各２進符号化信号間での補間信号数は360/30個とな
る。従つてイニシヤル位置から次の２進符号化信号が発
生する間にインクリメント型の検出器が12個の補間信号
を発生する。検出器が角度10度のところで停止すると、
アブソリユート型検出器の出力は“1"でインクリメント
型の検出器はカウント数“10"を出力する。この二つの
出力を合成して、“1"プラス“10"を角度10度と認識す
る様に検出回路が構成される。同じ様にして検出器が90
度のところで停止するとアブソリユート型検出の出力は
“7",インクリメント型検出器は“6"を出力する。両出
力を合成し、“7"プラス“6"を角度90度として認識する
様に検出回路が構成される。 尚、インクリメント信号はこれを分周して更に微小区
間信号に変換することができる。これによつて1degより
小さな角度を検出することもできる。 アブソリユート信号に実角度に対応した特定の重み付
けをし、これにインクリメント信号のカウント値を加算
する方法も有効である。例えば、上記第１番目のアブソ
リユート信号に12度の重み付けをする。この12度にイン
クリメント信号の計数値を加算，減算すると、その値
は、検出器の回転角度の絶対値を示す値となる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例について説明する。 実施例の構成及び動作の説明の前に本実施例での検出
手段である磁気抵抗素子によるアブソリユート信号及び
インクリメント信号の検出原理について説明する。 第15図は磁気抵抗素子の磁界に対する抵抗変化を示し
たものである。第15図（ａ），（ｂ）は同一平面上で磁
気抵抗素子に流れる電流と磁界の交わる角度θに対する
素子の抵抗変化を示したもので、θ＝０度では初期の抵
抗値R0であるがθが90度位置で約２％減少する特性もつ
ている。第12図（ｃ）はθ＝90度において磁界の強さに
対する抵抗変化を示したもので、磁界を加えることによ
り初期の抵抗値R0をやはり約２％減少させることができ
る。 本実施例の検出原理は上述のように磁気抵抗素子に加
わる磁界により発生する抵抗変化により検出するもので
ある。 次に第16,17,18図により磁気抵抗素子により検出する
インクリメント信号について説明する。 第16図に磁性体と磁気抵抗素子の配置を示す。 回転力を受けて回転するドラム１の外周に磁性体が形
成され、ドラム１の外周と一定の間隔をおいて基板２上
に形成されている磁気抵抗素子がそれぞれ対向する配置
となつている。 第17図はドラム１のインクリメント信号磁性体とそれ
に対向する磁気抵抗素子を展開した状態を示す。磁性体
は同極が向かい合う配置となつており、１ケの単位をλ
とし、素子R1〜R8は1/4λ間隔で配置されている。 図中〜の数字は説明のために記した数字で磁性体
の位置を示すものである。第18図のＲ大の表示は素子の
抵抗値が最大すなわち磁界を受けない状態を、Ｒ小は磁
界が加わり約２％減少した状態を示す。 今、素子R1がの位置にある状態について説明する。
そのときの各素子の抵抗値状態は線上に示してある。
素子R1は磁界を受けずＲ大、素子R3は最も磁界を強く受
ける位置にあり抵抗値は約２％減のＲ小、素子R5は素子
R1と同様にＲ大、素子R7は素子R3と同様にＲ小の状態と
なる。 素子R2,R4,R6,R8はやや磁界を受ける位置にあり、抵
抗値はＲ大とＲ小のほぼ中間の状態になる。 次に磁性体が回転方向に1/4λ移動し素子R1が磁性体
のの位置にきたときの各素子の抵抗値状態を線上に
示してある。素子R1,R3,R5,R7は状態の素子R2,4,6,8
と同位置になり抵抗値はＲ大とＲ小のほぼ中間の状態と
なる。一方素子R2はＮ−Ｓ極の中間位置となり磁界を受
けてＲ小に、素子R4はＳ極上で磁界を受けずＲ大、素子
R6は素子R2と同様にＲ小、素子R8は素子R4と同様にＲ大
の状態となる。 以後素子R1が磁性体の〜の位置に対向すると各素
子の抵抗値は周期λで同状態を繰り返し発生する。 従つて磁性体の１単位λに相当する角度を各素子の抵
抗変化として検出することができる。 以上述べた各素子の抵抗変化は各素子を第19図に示す
ようなブリツジ構成で電圧変化として取り出す。素子R
1,R3,R5,R7で構成するブリツジからの信号をＡ相、素子
R2,R4,R6,R8で構成するブリツジからの信号をＢ相と記
す。 各ブリツジにおける電圧変化を第20図に示す。図中
〜の数字は第17,18図と同位置を示すものである。Ａ
相のeA1端子電圧は素子R1,R3の抵抗変化により、eA2端
子電圧は素子R5,R7の抵抗変化により発生しＡ相信号はe
A1−eA2信号の形で取り出す。同様にＢ相信号について
もeB1−eB2信号の形で取り出す。 従つてＡ相,B相は磁性体記録ピツチλと同じ周期を持
ち位相が1/4λずれた信号となり、このＡ相あるいはＢ
相の周相λに相当する回転角が磁気抵抗素子により検出
する最小分解能角度信号となる。２相必要するのはドラ
ム１の回転方向判別のためであり、後述する。 また磁気記録ピツチλに相当する回転角θminはドラ
ム１の直径をＤとした場合 となる。 次にアブソリユート信号について説明する。 第21図は第16図に示した20信号用磁性体と20信号検出
素子の部分を取り出した展開図である。アブソリユート
１ビツト用の磁性体は２つのトラツクにより構成されて
おり、対抗する検出素子はそれぞれのトラツクに２ケず
つ配置されている。磁性体１ケの長さは先ほどのインク
リメント信号の場合と同一のλ、検出素子の配置はλ/2
間隔となつている。 第22図は各素子R01,02,03,04の抵抗変化を示したもの
で素子中心線（素子R02,R04を結ぶ直線と素子R01,R03を
結ぶ直線の中間位置）が説明のために記した磁性体ａ〜
ｚのおのおのの位置にあるときの各素子の抵抗値状態の
各記号の同一線上に示したものである。図中Ｒ大,R小は
第18図と同じく磁界なし状態および磁界を受けて抵抗値
が約２％減の状態を示すものである。 素子中心がａの位置にある場合には素子R01は磁界を
少し受けるのでＲ大とＲ小の中間の状態、素子R02も同
様、素子R03,R04は対向部に磁界がないのでＲ大の状態
を示す。 素子中心線がｆの位置において素子R01はｇの位置と
なり磁界を受けずＲ大、素子R02はｅの位置となり最も
磁界を受けてＲ小、素子R03,R04はまだ対向する磁性体
がないのでＲ大の状態となつている。次に素子中心線が
ｇの位置に移動すると、素子R01は対向する磁性体から
はずれＲ大、反対に素子R03は磁性体と対向し始めるの
でＲ大とＲ小の中間の状態となる。素子R02,R04はそれ
ぞれｆの位置であり抵抗値は素子R02がＲ大とＲ小の中
間、素子R04はＲ大である。素子中心線がh,i,jと移動す
ると素子R01はＲ大,R大,R大、素子R02はＲ大,R大,R大、
素子R03はＲ小,R中間,R大、素子R04はＲ大,R中間,R小と
いうように変化する。ここで素子R01,R03はｆの位置、
素子R02,R04はｈの位置から抵抗変化のパターンがそれ
ぞれ別の状態へと移行する。 さらに磁性体が移動するとＶ位置で素子R01,R03はｘ
位置で素子R02,R04の抵抗変化のパターンが変化しそれ
ぞれｆ位置以前、ｈ位置以前の変化パターンと同じ抵抗
変化をする。 以上述べたような抵抗変化を持つ各素子R01,R02,R03,
R04を第23図に示すブリツジ構成とする。このブリツジ
におけるe01，e02端子電圧の変化を示したのが第24図で
あり、図中ａ〜ｚは第22図の位置と対応するものであ
る。 e01端子電圧は素子R01,R03の抵抗変化に対応するもの
で例えばｅ位置では素子R01がＲ大とＲ小の中間、素子R
03はＲ大となつているのでV/2よりやや低い電圧とな
り、ｆ位置では素子R01,R03ともに同抵抗でV/2、ｇ位置
では素子R01がＲ大、素子R03がＲ大とＲ小の中間となる
のでV/2より高い電圧となる。ここでe01端子電圧はｆ位
置を境にしてV/2以下からV/2以上の電圧状態に反転す
る。一方e02端子ではｈ位置を境にしV/2以上の電圧から
V/2以下に反転する。 さらにe01端子ではＶ位置、e02端子ではＸ位置を境に
電圧状態が反転し、e01，e02端子とも同電圧となるのは
ｇおよびＷの位置である。 従つてe01−e02の電位は第24図に示すようにｇ位置で
−から＋に、Ｗ位置で＋から−に反転する。このｇおよ
びＷの位置は２つの磁性体トラツクの変化点Z01，Z02に
対応するものである。 また第16図に示した21，22，23ビツトのアブソリユー
ト信号も同様に形成される。従つて各ビツト状態を見る
ことにより絶対位置検出を行なうもので第16図に示す４
ビツト構成では16段階のアブソリユート信号を形成する
ことができる。 以上述べたようにアブソリユート信号の変化点は１ビ
ツトを形成する２つの磁性体トラツクの磁性体配列変化
点（第24図Z01およびZ02）で決定される。 さらに１ビツトを形成する２つのトラツクにおいて同
一位置には必ず一方のトラツクにのみ磁性体が配置され
ており、素子R04,R03に対抗するトラツク上で単位λが
連続した区間でのみアブソリユート信号１ビツト分の信
号を発生し、素子R02,R01に対抗するトラツク上に磁性
体が配置された区間では信号の発生はない。 第24図では４λすなわちＡ相もしくはＢ相信号４ケ分
でアブソリユート１段階の変化を発生させたが、Z01とZ
02間に含まれる磁性体の数を変えることによりアブソリ
ユート１段階に相当する変化点を任意に設定することが
できる。 次に本発明の一実施例を内燃機関の絞り弁開度検出に
用いるスロツトルセンサに適用した例について説明す
る。このスロツトルセンサ20の縦断面図を第11図に内燃
機関への装着状態を第12図に示す。磁性体はドラム1aの
外周に着磁されており、このドラム1aはエンジン21の絞
り弁軸23と接触するレバー３と一体になつているシヤフ
ト４にネジ５で固定されている。絞り弁24が開く方向で
は絞り弁軸23からレバー３に力を作用させ、シヤフト４
に回転力を伝達する。一方、閉方向となるときにはレバ
ー３への力が開放されるが、戻しバネ11が常に閉方向に
負荷されており戻しバネ11の弾性力により戻る。 又基板2aはベース６に取りつけられたスタンド７によ
り支持され、基板2aからの信号はケーブル８により回路
９に接続され信号処理を行ないリード線10により外部に
取り出す構成となつている。 このスロツトルセンサ20は吸気筒22内を貫通する絞り
弁軸23の一端に取り付けられる。この絞り弁軸23には絞
り弁24が固定され運転者の指示をフツク27に伝えること
により、絞り弁24の開閉を行なう。絞り弁24の開度はス
ロツトルセンサ20により検出し、この信号はエンジン21
のコントロールユニツト25の入力信号となる。コントロ
ールユニツト25にはその他に回転速度信号、エンジン21
の状態を知る水温，空燃比などの信号が入力される。 コントロールユニツト25ではスロツトルセンサ20から
の絞り弁24の開度信号，回転速度を基にエンジン21の１
回転当りの吸入空気量を演算し、この吸入空気量に対し
て所定の空燃比を得るための燃料量をインジエクタ26の
開弁時間として演算する。そして開弁時間だけインジエ
クタ26に信号を出力し、最適燃料量の供給を行なうと同
時に点火信号等の制御を行なうものである。 第２図は第11図にしたドラム1a外周の磁性体及び基板
2a上の磁気抵抗素子の展開図である。 ドラム1aの外周には高分解能信号及び回転方向判別の
ためのインクリメント信号に対応するトラツクおよび２
トラツクで１ビツトを形成する４ビツト分の磁性体が形
成されており、基板2aにはそれぞれのトラツクに対応す
る磁気抵抗素子R1′〜R8′,R01′〜R04′,R11′〜R1
4′,R21′〜R24′,R31′〜R34′が前述した間隔をもつ
て配置されている。 次に本実施例におけるアブソリユート信号の構成につ
いて説明する。第13図は内燃機関の絞り弁24開度に対す
る噴射量演算のためのパルス巾で１サイクルの吸入空気
量に対して所定の空燃比を得るために燃流供給電磁弁26
を開弁する時間に相当し、１回当りに供給される燃料量
に相当するものである。第13図の絞り弁開度を仮りに90
度間を4bitのアブソリユート信号で検出すると１データ
当りの開度は5.625degとなり、パルス巾変化の激しい低
開度領域では１データの変化でエンジン状態が急変する
ことがわかる。このような特性を持つ絞り弁24開度の検
出では低開度領域ほど高精度が要求される。このために
は低開度領域では高精度で絶対的な開度を知る必要があ
る。 本実施例は4bit構成としたもので4bitのアブソリユー
ト信号で表わされる16段階の信号を低開度領域に低ピツ
チで配置し、絞り弁24開度に対しパルス巾変化が緩やか
な高開度領域で高ピツチ配置とし90度区間に16段階の不
等間隔信号発生を行なう構成としている。このようなア
ブソリユート信号の構成とすることで第14図に示すよう
にアブソリユート信号の変化点に対しパルス巾変化をほ
ぼ直線となる関係にでき、アブソリユート信号の１つの
状態が表わす精度を全測定区間でほぼ等しくすることが
できる。 次に第14図に示したアブソリユート信号の変化点と絞
り弁24の開度およびインクリメント信号数の関係を第１
図（ｂ）に示す。本実施例ではアブソリユート信号の各
変化点に割り付けされる数値を原点位置から各変化点ま
での角度を表わす高分解能信号の累積数で構成してい
る。パルス巾変化のはげしい開度30度までに14段階のア
ブソリユート変化を起こさせパルス巾変化の緩やかな30
度〜90度区間を２つの段階で表わす構成としてある。な
お図中信号構成はグレーコードとしてあるが他のコード
例えばバイナリーコード等でもかまわない。 アブソリユート信号の変化点とインクリメント信号の
関係について第１図（ａ）により説明する。本実施例で
は絞り弁24の開度30度に対応するアブソリユート信号の
変化点14までの区間では、Ｎ番目のアブソリユート信号
の変化点までに含まれるインクリメント信号累積数を となるように構成し、変化点15をインクリメント信号数
200個で、最後の変化点16を315個で対応させている。こ
のインクリメント信号は測定区間において等間隔角度で
発生するものである。またインクリメント信号は90度位
相差をもつＡ相,B相により構成されている。 第１図（ａ）に示すように例えばアブソリユート信号
の変化点６の点においてはインクリメント信号累積数を
21個含む構成となつており、アブソリユート信号６を検
出した時点で絶対角度位置を知るようにすることができ
る。さらにアブソリユート信号の変化点で対応するイン
クリメント信号数をカウンタにセツトし、次の変化点発
生までの間インクリメント信号でカウンタのアツプ（角
度増），ダウン（角度減）をさせることによりアブソリ
ユート信号に変化が出る間の詳細な現在位置を知ること
ができる。すなわち絶対位置検出をインクリメント信号
の分解能と同等の分解能で補間検出することができる。
またインクリメント信号をｋ倍（ｋは整数）に分周した
信号構成としても同様である。この場合アブソリユート
の信号変化はところどころにあればよいので、アブソリ
ユート信号のビツト数を減らすことができる。 次に、第４図（ａ）によりアブソリユート信号検出に
よる絶対位置校正及び信号処理回路の構成の概略を説明
する。 基板2a上の磁気抵抗素子により検出されたアブソリユ
ート信号は波形整形手段WFで波形整形され、さらに信号
処理のために変換器GBCによりグレーコードからバイナ
リコードに変換される。この信号はラツチ回路RC及び数
値比較器CCで以前に記憶されていたアブソリユート信号
と比較され、アブソリユート信号に差が生じたなら、タ
イミング回路TCからの信号でメモリMCの内容をカウンタ
NCにセツトし直す。このときアブソリユート信号が減方
向に移動した場合には前述したように変化後（現在値）
のアブソリユート信号に１を加えてメモリMCのアドレス
とする必要があり、このときは加算器ADCでアブソリユ
ート信号に１を加えてアドレスを指定する信号を作り出
す。メモリMCからのデータは前述のようにアブソリユー
ト信号の各変化点を表わす分解能信号数で構成されてい
る。さらに校正値をカウンタにセツトした後現在のアブ
ソリユート信号を比較用データとしてラツチRC内に記憶
し一連の校正動作を終了する。 また次のアブソリユート信号の変化まではインクリメ
ント信号より作り出される高分解能信号によりカウンタ
NCを駆動させ、カウンタNC内の値は常に現在の絶対位置
を表わす構成となつている。 次に基板2a上の磁気抵抗素子で検出される信号処理の
詳細について説明する。 基板2aに構成されている磁気抵抗素子のブリツジは第
３図のように構成しＡ相はeA′,B相はeB′，20ビツトは
e0′，21ビツトはe1′，22ビツトはe2′，23ビツトは
e3′の電圧として取り出し信号処理を行なう。 第４図（ｂ）に示すように磁気抵抗素子には電源端子
100より電圧を印加する。出力となるeA′，eB′，e0′
〜e3′は比較器101a〜101fにそれぞれ入力される。ブリ
ツジ内の４つの素子抵抗値が同一値であれば問題ないが
実際にはバラツキを持つており、このバラツキにより発
生する電位差をキヤンセルするためのオフセツト調整回
路102a〜102fが入力の一方に接続されている。オフセツ
ト調整回路102a〜102fの動作を102aを例に説明する102a
に示すａ点の電位を調整するものである。本実施例では
ハイブリツドICで波形整形回路を構成したもので、この
場合には電源端子100からの電位を分割するようにRaとR
bの２つの抵抗を設けこの抵抗をレーザトリミングによ
り調整し、ａ点電位を調整するものである。 109は排他的論理和（以下EX−ORと記す）ゲート、110
a〜110d（例えば日立製作所製HD74LS86のような標準論
理IC）で構成するグレーコード→バイナリコード変換回
路、111はラツチ信号200により現在のアブソリユート信
号105′〜108′を記憶するラツチ（例えばRCA社製CD404
2Bのような標準論理IC）、112は現在のアブソリユート
信号105′〜108′とラツチ111内のアブソリユート信号1
05″〜108″を比較する比較器（例えばRCA社製CD4585B
のような標準論理IC）、113は比較器112から（105′〜1
08′）＜（105″〜108″）の状態での時、発生する出力
信号201を現在のアブソリユート信号105′〜108′に加
算して、減少前のアブソリユート信号に戻して出力する
加算器（例えば日立製作所製GH14008Bのような標準論理
IC）、114はメモリ（例えば日立製作所製HN48276Gのよ
うな標準ICメモリ）で加算器113からのアブソリユート
信号に対応する絶対位置の校正値を出力する。115a,115
b,115cはプリセツト信号203によりメモリ114からのデー
タを取り込みセツトするプリセツトカウンタ（例えばRC
A社製CD4029Bのような標準論理IC）、117は信号202を入
力しプリセツトカウンタ115a,115b,115cにデータ設定を
行なわせるプリセツト信号203及びラツチ信号200を発生
させるタイミング回路で第５図に示すようなインバータ
118a,118b（例えば日立製作所製HD74LS04のような標準
論理IC）、Ｄ−フリツプフロツプ121a,121b（例えば、
日立製作所製HD74LS74Aのような標準論理IC）、ANDゲー
ド119,120（例えば日立製作所製HD74LS11,HD74LS08のよ
うな標準論理IC）等で構成している。170は抵抗r1，
r2、コンデンサC1,C2、及びEX−ORゲート110Sから構成
する初期設定回路である。 122はクロツク発振回路、123は回転方向判別及びイン
クリメント信号倍周回路（第４図ａではDJCで表わされ
ている。）、599はプリセツトカウンタ115a,115b,115c
の出力501〜512の状態をデユーテイー信号に変換する出
力処理回路である。 次に信号処理回路の動作として初期設定について説明
する。第４図（ｂ）の信号処理回路への電源はエンジン
21の制御を行なうコントロールユニツト25からの供給さ
れる。第５図に示すようにイグニツシヨンキー700が投
入されるとまずコントロールユニツト25へバツテリー80
0から電源が供給され、その後第12図に示す如くコント
ロールユニツト25からスロツトルセンサ20へ電源供給ラ
イン10aで所定の電源が供給される。初期設定回路170の
抵抗r1とr2は等しく、コンデンサの容量はC1＜C2となつ
ている初期設定回路170のVC1，VC2の電位は第７図
（ａ），（ｂ）に示すように同一電位V1nに到達するま
でにΔＴの時間差が発生する。従つてVC1，VC2を入力と
するEX−ORゲート110Sの出力は第７図（ｃ）に示すよう
に電源供給からT delayおくれてΔＴの時間だけ出力が
ある。このT delayは第４図（ｂ）信号処理回路９に電
源が供給され、各処理回路が動作状態となるまでの時間
に設定してある。 第７図（ｃ）の信号はタイミング回路117のORゲート2
99（例えばRCA社製CD4071Bのような標準論理IC）に入力
される。ORゲート299の出力300は無条件にΔＴの間だけ
Ｈ状態となる。タイミング回路117の動作について第６
図に示すタイムチヤートと併せて説明する。ORゲート29
9の出力300はＤ−フリツプフロツプ121aのデータ入力端
子に入力される。 クロツク発振器122からのクロツク信号204がＤ−フリ
ツプフロツプ121aのクロツク端子でＬからＨに変わると
この時点で信号302がＨ状態となり、同時にANDゲート11
9,120及びＤ−フリツプフロツプ121bのデータ入力端子
に入力される。このときＤ−フリツプフロツプ121bの反
転出力端子からの信号304はＨとなつておりANDゲート12
0の出力203がＬからＨに変わる。この信号203はプリセ
ツトカウンタ115a,115b,115cのデータ取り込み、セツト
信号となり、メモリ114からの校正値がプリセツトカウ
ンタ115a,115b,115cにセツトされる。 初期設定状態で絞り弁24が第１図に示すアブソリユー
ト信号の変化点５と６の間にあつたとすると、この状態
は基板2a上の磁気抵抗素子により検出され比較器101a〜
101dで波形整形されアブソリユート信号として105〜108
の状態で0111のグレーコードで検出される。この信号は
グレーコード→バイナリコード変換回路109により0101
に変換され105′〜108′がこの状態となる。この101の
アブソリユート信号は加算器113にそのまま入力され
る。加算器113では0101と信号201の状態を加算しその結
果をメモリ114に出力する。信号201は現在のアブソリユ
ート信号105′〜108′とラツチ111内の信号105″〜10
8″とを比較し105′〜108′＜105″〜108″で出力状態
となるので初期状態ではＬとなつている。 加算器113では0101＋０の演算をし、0101をメモリ114
に出力する。メモリ114では0101をアドレスとして受け
とりアドレス0101内にあるアブソリユート信号の変化点
５に対応する校正値を出力状態としている。 従つて、タイミング回路117からのプリセツト信号203
によりプリセツトカウンタ115a,115b,115cにアブソリユ
ート信号の変化点５に対応する校正値（例えば10進数で
60）が初期設定される（校正数については後に詳述す
る）。またタイミング回路117内ではインバータ118bで
反転した信号301がＬからＨに変わるとＤ−フリツプフ
ロツプ121bの出力がＨとなりANDゲート119に入力され
る。 ANDゲート119では信号302,303がＨとなり、クロツク
信号204の立上りでラツチ信号200をＨとする。このラツ
チ信号200がＨになるとラツチ111に105′〜108′のデー
タが記憶され、一連の絶対位置校正の初期設定が終了す
る。 次に初期設定後の信号処理回路の動作について説明す
る。初期設定時にアブソリユート信号の変化点５と６の
間にありその後絞り弁24が開方向へ移動しアブソリユー
ト信号の変化点６を越えた状態とする。 この状態は基板2a上の磁気抵抗素子で検出され105,10
8の状態は0101となる。 この信号はグレーコード→バナリコード変換回路によ
り0110（バナリコード）に変換され105′〜108′がこの
状態となる。比較器112では105′〜108′の信号とラツ
チ111内の以前に記憶していた信号105″〜108″の状態
と比較する。このとき105′〜108′（0110）＞105″〜1
08″（0101）となり、201はＬのままで加算器113では01
10＋０の演算を行ない0110をメモリ114に出力する。メ
モリ114では0110をアドレスとして受けとり、アドレス0
110内のアブソリユート信号の変化点６に対応する校正
値（例えば10進数で84）を出力状態とする（校正数につ
いては後に詳述する）。 一方105′〜108′≠105″〜108″となることによつて
比較器112からの出力202はＬの状態となる。この信号は
タイミング回路117のインバータ118aにより反転しORゲ
ート299に入力される。ORゲート299の出力は300はＤ−
フリツプフロツプ121aのデータ入力端子に入力される。
その後タイミング回路117の動作は初期設定時と同じで
あり、プリセツトカウンタ115a,115b,115cへのプリセツ
ト信号203を出力し、メモリ114からの校正値のプリセツ
ト、さらにプリセツト終了後にラツチ111に新データ10
5′〜108′記憶のラツチ信号200を出力する。ラツチ111
で新データを取り込むと同時に比較器112では105′〜10
8′＝105″〜108″を検出し出力信号202をＨとする。従
つてタイミング回路117のORゲート229の出力300はＬと
なりＤ−フリツプフロツプ121a,121bはクロツク信号20
4,301の入力でそれぞれの出力302,303をＬ状態とする。 以上の動作により校正値のセツト，新データのラツチ
を終了し、次のアブソリユート信号変化を検出する状態
となつている。 次に絞り弁が閉方向に回転しアブソリユート信号の変
化点が減少するときの絶対位置校正について説明する。
アブソリユート信号の変化点６と７の間にある状態から
変化点５と６の間に減少すると、105′〜108′のデータ
が0101となり比較器112では105′〜108′の0101とラツ
チ111内に記憶されていた0110を比較し105′〜108′＜1
05″〜108″の結果となることで信号201がＨレベルとな
り、加算信号１を作る。加算器113では現在のデータ010
1＋0001の演算を行ない0110を出力しメモリ114に入力す
る。メモリではアドレス0110（バイナリ）のデータ、す
なわち６番目のアブソリユート信号の変化点のデータ
（10進数で84）を出力し先に述べたタイミング回路117
の働きによりこの値がプリセツトカウンタ115a,115b,11
5cにセツトされ絶対位置校正が行なわれる。これは開度
が閉方向に移動しており、方向判別回路123でプリセツ
トカウンタ115a,115b,115cにダウン状態の信号を与えて
いるために校正する値はアブソリユート信号の区間５と
６の間に存在する最大のカウント数すなわちアブソリユ
ート信号の変化点６に対応するカウント数で校正する必
要がある。従つてアブソリユート信号の変化点での絶対
位置校正は絞り弁24の開方向，閉方向ともに変化点で行
なう構成となつており、正確な絶対位置校正をすること
ができる。 次に第８図（ａ），（ｂ）に基づきA,B相信号である1
03,104について説明する。 Ａ相入力端子801よりシフトレジスタ803の入力端子80
3aおよびEX−ORゲート818の一方の入力へ接続し、Ｂ相
入力端子802よりシフトレジスタ804の入力端子804aおよ
びEX−ORゲート809の一方の入力へ接続する。シフトレ
ジスタ803のQ1出力803bよりEX−ORゲート808の一方の入
力およびEX−ORゲート808の一方の入力へ接続し、Q2出
力803cよりEX−ORゲート812の一方の入力へ接続し、Q3
出力803dよりEX−ORゲート817の他方の入力およびEX−O
Rゲート812の他方の入力およびEX−ORゲート813の一方
の入力へ接続し、Q4出力803eはEX−ORゲート813の他方
の入力へ接続する。EX−ORゲート807の出力807aはEX−O
Rゲート808の他方の入力へ接続し、EX−ORゲート809の
出力はインバータ810を介してORゲート811の一方の入力
へ接続し、EX−ORゲート812の出力812aはEX−ORゲート8
14の一方の入力へ接続し、EX−ORゲート813の出力813a
はORゲート815の一方の入力へ接続する。またシフトレ
ジスタ804の各Q1，Q2，Q3，Q4出力804b,804c,804d,804e
は同様にしてEX−ORゲート816,819,820の入力へ図示の
ように接続し、EX−ORゲート816,817の出力は同様に図
示のように接続し、EX−ORゲート818の出力818aはORゲ
ート811の他方の入力へ接続し、EX−ORゲート819の出力
819aはEX−ORゲート814の他方の入力へ接続し、EX−OR
ゲート820の出力820aはORゲート815の他方の入力へ接続
する。ORゲート811の出力はＤフリツプフロツプ805のデ
ータ入力端子805aへ接続し、EX−ORゲート814の出力は
Ｄフリツプフロツプ805のクロツク入力端子805bへ接続
し、Ｄフリツプフロツプ805のＱ出力805cはアツプ／ダ
ウンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bへ
接続し、ORゲート815の出力はアツプ／ダウンカウンタ8
06のクロツク入力端子806aへ接続する。クロツク発振器
821の出力821aはシフトレジスタ803,804のクロツク入力
端子803f,804fへ接続する。 第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＡ相信号のパルスが立
上りおよび立下るごとに図示しない回転体の回転方向判
別を行つたうえ正方向のカウントを行う場合のタイムチ
ヤートである。第８図（ｂ）において、821aはクロツク
信号、801aはＡ相信号、802aはＢ相信号、812aは方向確
定パルス、813aはカウントパルス、805cは方向信号であ
る。クロツク発振器821の出力821aのクロツク信号821a
のパルスの立上りには番号211〜229を付す。Ａ相入力端
子801より第８図（ｂ）のＡ相信号801aがシフトレジス
タ803の入力端子803aに入力されると、クロツク信号821
aの立上り213でシフトレジスタ803のQ1出力803bの信号
が出力され、ついでクロツク信号821aのパルスが入力す
るたびに順次シフトされたQ2出力803c、Q3出力803d、Q4
出力803eの信号が出力される。出力807aの信号はシフト
レジスタ803のQ1データ803bとQ3データ803dの排他的論
理和信号でEX−ORゲート807の出力信号であり、方向確
定パルス812aはシフトレジスタ803のQ2出力803cとQ3出
力803dの排他的論理和信号でEX−ORゲート812の出力信
号であり、カウントパルス813aのシフトレジスタ803のQ
3出力803dとQ4出力803eの排他的論理和信号でEX−ORゲ
ート813の出力信号である。出力808aの信号はシフトレ
ジスタ803のQ1出力803bとEX−ORゲート807の出力807aの
排他的論理和信号でEX−ORゲート808の出力信号であ
り、斜線部891および斜線部892でクロツク信号821aの立
上り213と立上り215の期間および立上り225と立上り228
の期間にEX−ORゲート809を開いてＢ相入力端子802のＢ
相信号802aの論理値を調べる。方向信号805cはＤフリツ
プフロツプ805のＱ出力805cの出力信号でアツプ／ダウ
ンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bに入
力される。 つぎに第８図（ａ）の回路動作を第８図（ｂ）により
説明する。EX−ORゲート807の出力信号807aはシフトレ
ジスタ803のQ1出力803bとQ3出力803dの排他的論理和信
号であり、クロツク信号821aの立上り213と立上り215の
区間および立上り225と立上り228の区間にEX−ORゲート
809を開き、Ａ相信号801aの立上りおよび立下り時の相
手側すなわちＢ相信号802aの論理値を調べる。また上記
期間でEX−ORゲート809はＢ相信号802aとシフトレジス
タ803のQ1出力803bとEX−ORゲート808の出力信号808aの
排他的論理和をとつて回転方向のデータとして、インバ
ータ810により正方向の回転を“1"としたのちORゲート8
11を経てＤフリツプフロツプ805のデータ入力端子805a
に入力される。ついでシフトレジスタ803のQ2出力803c
とQ3出力803dの排他的論理和によりEX−ORゲート812の
出力である方向確定パルス813aの立上り、相手側のシフ
トレジスタ804からの方向確定パルス819aとの同時立上
りを防ぐためのEX−ORゲート814を経てＤフリツプフロ
ツプ805のクロツク入力端子805bに入力される。そして
クロツク信号821aの立上り214でＤフリツプフロツプ805
のＱ出力である方向信号805cを“1"にし、アツプ／ダウ
ンカウンタ806のアツプ／ダウン切換入力端子806bに入
力してアツプ／ダウンカウンタ806をカウントアツプの
状態にする。つぎにクロツク信号821aの立上り215でシ
フトレジスタ803のQ3出力803dとQ4出力803eの排他的論
理和によりEX−ORゲート813の出力であるカウントパル
ス813aが立ち上り、シフトレジスタ804からのカウント
パルス820aとの論理和をとるためのORゲート815を経て
アツプ／ダウンカウタ806のクロツク入力端子806aに入
力されてアツプカウントが行われる。そしてアツプ／ダ
ウンカウンタ806の出力は出力端子806cにより回転体の
回転角の情報として出力される。 また回転体が逆方向に回転する場合にも、EX−ORゲー
ト807の出力807aによりEX−ORゲート809のゲートを用い
てＡ相信号801aの立上りおよび立下り時の相手側すなわ
ちＢ相信号802aの論理値を調べる。そしてEX−ORゲート
812の出力である方向確定パルス812aを“0"にすること
により、アツプ／ダウンカウンタ806で逆方向のカウン
トすなわちカウントダウントが行われる。また第１図の
回路ではシフトレジスタ804によりＢ相信号802aの立上
りおよび立下りの両方についてカウントする直前に回転
方向を調べる。ただし第８図（ｂ）において正方向の場
合にはＡ相信号801aの方がＢ相信号802aより進んでいる
ので、EX−ORゲート818より出力される信号はEX−ORゲ
ート809の出力の論理値とは反対になる。すなわち正方
向の場合には“1"になつて逆方向の場合には“0"にな
り、アツプ／ダウンカウンタ806のアツプ／ダウンカウ
ンタ806のアツプ／ダウン切換えの論理と一致するの
で、インバータにより反転する必要がない。したがつて
Ａ相信号801aの論理値を調べるためのEX−ORゲート818
の出力818aはそのままORゲート811に入力される。ORゲ
ート811はＡ相信号801aおよびＢ相信号802aのパルスの
それぞれの立上りおよび立下りの両方で回転方向判別を
行うために設けられる。 以上に説明したように本実施例によれば、回転体の正
方向および逆方向ともカウントを行うたびに方向判断を
行ない、カウントを行なう直前に方向確定パルス812aが
立ち上つて方向が確定したのちクロツク発振器821から
のクロツク信号821aの１周期後にアツプ／ダウンカウン
タ806によりカウントが行われるので、したがつてクロ
ツク信号821aの周波数を回転体の回転の周波数より十分
高くとることにより誤差なく回転角の計測が行える。 尚、ここで、方向信号805cは第４図（ｂ）の符号400
で示された信号に相当し、アツプダウンカウンタ806の
出力806cは第４図（ｂ）に符号401で示す高分解能信号
に相当する。 また、クロツク発振器821は第４図（ｂ）の符号122で
示されたクロツクパルス発生器を兼用することができ
る。 次にメモリ114からプリセツトカウンタ115a,115b,115
cに設定される校正値について説明する。前述のように
Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点までに含まれるイ
ンクリメント信号累積数Nincは（１）式のように定義さ
れる。（但し15,16番目のアブソリユート変化点ではそ
れぞれ200,315に設定してある。） また、Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点の絶対位
置ZNはインクリメント信号の分解能をθminとすると
（２）式のようになる。 ZN＝NINC×θmin …（２） 本実施例でのプリセツトカウンタ115a,115b,115cのカ
ウントすなわち上下計数信号はインクリメント信号を４
倍した信号401を使用しており、インクリメント信号１
ケで４ケのカウントを行なう構成となつている。従つて
Ｎ番目のアブソリユート信号の変化点までに含まれるカ
ウント数としては（３）式のようになる。 このカウント数NCに対応する絶対位置は上下計数の分
解能がθmin/4となつているので（２）式と等しくな
る。 各アブソリユート信号の変化点に対応する絶対位置の
校正値は（３）式の形となつている。例えば５番目のア
ブソリユート信号の変化点に対応する校正値は60、６番
目のアブソリユート信号の変化点では例えば10進数で84
となつている。 先に述べた６番目のアブソリユート信号の変化点での
校正後さらに絞り弁24が開くと、方向判別回路123でア
ツプ状態をプリセツトカウンタ115a,115b,115cに信号40
0で出力し、前記記録ピツチλの1/4毎にプリセツトカウ
ンタ115a,115b,115cのカウント数を85,86……と加算し
て行く。閉方向に動くと信号400がダウン信号となり同
じく、前記記録ピツチλの1/4毎にカウント数を83,82…
…と減算する。 以上説明したようにプリセツトカウンタ115a,115b,11
5cのカウント数を見ることにより現在の絶対位置を高精
度で知ることができる。カウント数は501〜512の端子に
出力されている。 またインクリメント信号をｋ倍してプリセツトカウン
タ115a,115b,115cの上下計数入力とする場合にはＮ番目
のアブソリユート信号の変化点に対応する校正値Nkは
（４）式のようになる。 Nk＝ｋ・NINC …（４） 本実施例でメモリ114内に格納されているアブソリユ
ート信号の各変化点に割り付けられている数値は各変化
点までのインクリメント信号（例えばＡ相）の累積数を
格納している。但しプリセツトカウンタ115a,115b,115c
の計数はインクリメント信号の４倍で行なわれるのでプ
リセツトカウンタ115a,115b,115cの下位２ビツトをＬ状
態とし３ビツト目にメモリ114から出力される校正値の
最下位ビツトを対応させメモリ114内の数値を４倍して
プリセツトカウンタ115a,115b,115cにセツトする構成と
してある。これは式（３）を下記のように書き表わせる
からである。 NC＝22・NINC …（５） またメモリ14内の数値は各変化点までの高分解能信号
すなわちプリセツトカウンタ115a,115b,115cの計数を行
なう信号の累積数であつてもかまわない。このときはメ
モリ114とプリセツトカウンタ115a,115b,115cの各ビツ
トを対応させれば良い。 本発明の考え方は上記式（１）〜（５）に限定される
ものではない。先に述べたようにアブソリユート信号の
各変化点は任意に選ぶことができ、各変化点間の長さが
高分解能信号数の整数倍で構成されるものであれば良
い。本実施例で示したアブソリユート信号の変化点15,1
6がその例である。 即ち、上記（３）式に従えば変化点15,16での校正値
はそれぞれ となるが、本実施例では、第15,16番目の変化点では N15′＝４×200＝800 N16′＝４×315＝1260 となる様構成されている。 本実施例では、スロツトルバルブの操作範囲90度の間
にインクリメント信号は315×４＝1260個発生する。 角度０度から30度までは、1degごとに14個のインクリ
メント信号が発生してアブソリユート信号を補間する。
従つてこの間のインクリメント信号は105×４＝420個で
ある。30度から90度の間はインクリメント信号は、（31
5−105）×４＝840個が発生する。従つてこの区間でも1
degの間にインクリメント信号は 発生する。 結局、本実施例では、各変化点を基準にして14個のイ
ンクリメント信号が加算された毎に検出角度が1deg増加
あるいは減少する様に構成されている。 変化点がスロツトルバルブの低開度例（30度以下の範
囲）で、頻繁に校正される様にしているのは、次の理由
による。 １）スロツトルバルブの初期位置の校正値の検出セツト
が特に低開度域ですばやく行なえる様にする。この区間
ではスロツトルバルブの開度情報が燃料の制御や他の機
関の制御に大きな影響を与えるので、早く開度を確定す
る必要がある。 ２）スロツトルバルブの低開度域では、インクリメント
信号のカウンタ値がカウンタミスなどで狂うことは許さ
れない。この為、アブソリユート信号で頻繁に校正し
て、たとえ狂いが生じても早期に正常状態に戻せる様に
する。 尚、インクリメント信号による補間を行なわないアブ
ソリユート形のセンサとして用いる場合、本実施例の構
成は特に重要である。 即ち、スロツトルバルブの様に、低開度域のある特定
の範囲の検出分解能を向上させる必要がある場合、その
特定の区間においてアブソリユート信号の変化点を近接
して発生させることが重要である。この様にアブソリユ
ート信号を不等ピツチで出力する様にする為には、本実
施例の如く、素子パターンを不等間隔に配置することに
よつて達成される。 本実施例の場合、アブソリユート信号は30度までのあ
いだに不等ピツチで14の変化点が形成され、30度以上の
ところでは、２つの変化点しかない。この実施例の考え
に従えば、最初の区間では0.25度でアブソリユート信号
が変化し、第２の区間では0.75度でアブソリユート信号
が変化する様に構成できる。 即ち、各区間（ｎ＝整数）での指示角度が になる様構成することができる。 ちなみにｎ＝６（第６区間）の間は ｎ＝14では となる。 この時の係数1/4は、検出素子の検出能力の下限値に
設定される。上記説明では、１度の1/4の検出が可能な
素子を用いた場合が説明されている。 また、制御装置が要求する分解能によつてもこの係数
は変更され得る。 もとに戻つて次に絶対位置を表わすプリセツトカウン
タ115a,115b,115cからの出力の処理について説明する。 本実施例ではプリセツトカウンタ115a,115b,115cの信
号をパルスデユーテイー回路599で処理し出力させる。
第9,10図により処理の詳細について説明する。 絶対位置出力501〜512はEX−ORゲート110f〜110Rの一
方に入力される。EX−ORゲート110f〜110Rの他方の入力
はデユーテイー出力反転信号608となつている。115d〜1
15fはプリセツトアツプダウンカウンタでありデユーテ
イー回路599ではダウンカウンタとして用いている。 115d〜115fにクロツク信号204が入力し各カウンタに
キヤリーが発生するとNORゲート619（例えばRCA社製CD4
025のような標準論理IC）の出力がＨの状態になる。こ
の状態を説明上第10図のａ点とする。キヤリー信号604
はＤ−フリツプフロツプ121cのデータ入力端子とセツト
信号端子に入力されており、Ｄ−フリツプフロツプ121c
の出力端子からプリセツト信号605が立上る。この信号6
05は同時にＤ−フリツプフロツプ121dのクロツク信号と
して働き、出力606の信号を反転させる。同時にデユー
テイー出力反転信号608もインバータ118dにより反転す
る。以上がａ点での動作である。 続いてプリセツト信号605が立上つたことによりカウ
ンタ115d〜115fの少なくとも１つのキヤリーが消えるの
でNORゲート619の出力604がＨからＬに変わる。 次にａ′点ではクロツク信号204をインバータ118cで
反転させた信号609がＤ−フリツプフロツプ121cのクロ
ツク端子に入力されることで、プリセツト信号605がＨ
からＬに変化し、EX−ORゲート110f〜110Rの出力がカウ
ンタ115d〜115fにセツトされる。このときセツトされる
データはEX−ORゲート110f〜110Rの一方の入力608がＬ
の状態となつているので、プリセツトカウンタ115a〜11
5cの出力状態501〜512がそのまセツトされる。このセツ
トされたデータはカウンタ115d〜115fにクロツク信号20
4が入力される毎に減少し、第10図ｂ点に示すクロツク
信号の入力でａ点と同様にキヤリー信号604が発生す
る。Ｄ−フリツプフロツプ121dの出力606はＨからＬ
に、デユーテイー出力反転信号608はＬからＨに反転す
る。そしてｂ′点で再度EX−ORゲート110f〜110Rの出力
がカウンタ115d〜115fにセツトされる。このときセツト
されるデータはEX−ORゲート110f〜110Rの入力の一方で
あるデユーテイー出力反転信号がＨの状態となつてお
り、プリセツトカウント115a〜115cの出力501〜512を反
転させた信号がセツトされる。この信号もカウンタ115d
〜115fへクロツク信号204が入力される毎に減少し、や
がて第10図ｃ点に示す位置でキヤリーを発生させて各信
号状態を反転させ次のデータをカウンター115d〜115fに
セツトする。このときのデータはデユーテイー出力反転
信号がＬとなつているので出力501〜512の状態がそのま
まセツトされる。 以上の動作においてａ点からｂ点まではカウンタ115d
〜115fで形成する12bit範囲の０から絶対位置出力501〜
512のカウント数に対応し、ｂ点からｃ点までは12bit範
囲の残りのカウント数に対応する時間となつている。従
つてａ点からｃ点までは常に一定であり絶対位置出力50
1〜512の状態によりｂ点が変化するものであり、Ｄ−フ
リツプフロツプ121dの出力606を信号線10bにより取り出
すことで絞り弁24の開度状態を周期ａ〜ｃ点のデユーテ
イー信号として得られる。 また、絞り弁24の開度信号を１本の信号線10bにより
取り出すことで第12図に示すコントロールユニツト21と
の接続は信号処理回路に供給する電源ライン10a,グラン
ドライン，信号線10の３本で機能を判すことができる。 以上本発明の一実施例について磁気抵抗素子を用いた
例について説明したが、本発明は光電素子による位置検
出器についても同様に構成することができる。 第25図,26図に光電素子を用いた別の実施例を示して
ある。この実施例も先に述べたスロツトルセンサに適用
した例で、測定区間全域でＮ番目のアブソリユート信号
の変化点までに含まれるインクリメント信号数の関係をとした例である。スリツト円板900には回転中心Ｏを中
心とする同心円上に内側から順にＡ相,B相，20，21，
22，23の配置となつている。 発光素子901a〜901f及び受光素子902a〜903fがそれぞ
れのスリツトに対抗して配置してあり、回転軸903と一
体になつているスリツト円板900上のスリツトにより絶
対位置の検出を行なうことができる構成となつている。 本実施例で示した信号処理回路にはアナログ及びデジ
タル部が混合しているが現在の技術たとえばASIC（用途
特化IC）を用いることにより一体化ができ、角度検出器
内部への内蔵も可能である。 以下、本実施例の特徴ある、構成作用効果をまとめる
と次の通りである。 （１）アブソリユート信号の変化を検出し、各変化点に
あらかじめ割り付けられた数値（校正値）をメモリから
カウンタにセツトする。さらに回転方向判別によりアツ
プ信号（増方向）もしくはダウン信号（減方向）を与
え、高分解能信号をカウンタの上下計数信号として用い
る。 （２）アブソリユート信号が同一データであつても、そ
のデータが増方向変化により得られた場合と減方向変化
で得られた場合では同一データであつてもデータの変化
点すなわちアブソリユート信号の変化点が異なる。従つ
てアブソリユート信号が同一データであつても増方向変
化，減方向変化でそれぞれ異なつた数値により絶対位置
の校正を行なう信号処理回路を記憶器，比較器，加算
器，メモリ，プリセツタブルアツプダウンカウンタ、そ
れにタイミング回路で構成する。 （３）アブソリユート信号の各変化点を任意の位置に設
ける。 （４）アブソリユート信号の各変化点でカウンタにセツ
トされる数値は各変化点に対応する絶対位置情報であ
る。各変化点ではこの数値をカウンタにセツトすること
で絶対位置の校正を行ないカウンタ内にセツトされた絶
対位置情報に高分解能信号数を回転方向により加減算す
る構成となつているのでカウンタ内のデータにより現在
の絶対位置を高分解能で検出できる。具体例としてカウ
ンタにセツトされる数値を原点（初期位置）から各変化
点までの角度を表わす高分解能信号の累積数で構成する
ことにより、現在の絶対位置はカウンタ内の数値で表わ
すことができ、高分解能な絶対位置検出をすることがで
きる。これはアブソリユート信号の各変化点が高分解能
信号の整数倍により発生する構成となつているので、上
記カウンタの使用により絶対位置検出を可能にしてい
る。 （５）前述した信号処理回路はアブソリユート信号の変
化を比較器で検出し増方向変化で発生した場合、新しい
アブソリユート信号をメモリにアドレスとして与える。
一方減方向の変化で発生した場合には加算器で新しいア
ブソリユート信号に１を加えてメモリのアドレスとする
ことでアブソリユート信号の同一データに対して増減い
ずれの方向で発生したかによりそれぞれ異なつた数値を
プリセツタブルアツプ，ダウンカウンタにセツトし絶対
位置の校正を行なうので、増減いずれの方向変化が発生
しても正確な絶対位置校正をすることができる。 （６）アブソリユート信号の変化点を任意に設けること
で所定の区間では等間隔のアブソリユート信号の変化点
間隔に比べ低ピツチの変化点構成とすることができる。
従つて低ピツチで発生するアブソリユート変化点により
高頻度校正を行なうことができ、高精度な検出領域を設
けることができる。 （７）アブソリユート信号の変化点で絶対位置の校正を
行ない、次の変化点までは高分解能信号で絶対位置の検
出を行なう。従つてアブソリユート信号は絶対位置校正
に用いるものであり、低ピツチ構成とすることができ
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、 （１）低bitアブソリユート信号と高分解能信号とによ
り高分解能信号相当の高分解能で絶対位置検出をするこ
とができる角度検出器を提供することができる。 （２）低bit構成で高分解能な絶対位置検出が出来るの
で小型，軽量化，低コスト化を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例により得られ
る信号の発生状況説明図、第２図は本発明の一実施例で
ある磁性体と磁気抵抗素子の展開図、第３図は第２図の
磁気抵抗素子のブリツジ構成図、第４図（ａ），
（ｂ），第５図，第９図は信号処理回路、第６図は第５
図の信号処理回路のタイムチヤート、第７図は信号処理
回路の動作説明図、第８図（ａ）は方向判別回路及び倍
周回路の詳細図、第８図（ｂ）はその動作説明波形図，
第９図はデユーテイー回路の詳細図、第10図は第９図の
信号処理回路のタイムチヤート、第11図は本発明の一実
施例を適したスロツトルセンサの縦断面図、第12図は適
用例であるスロツトルセンサのエンジン装着状態説明
図、第13図，第14図はエンジンの特性図、第15図〜第24
図は磁気抵抗素子の検出原理及び動作説明図、第25図，
第26図は本発明を光電素子により構成した別の実施例を
示す図面である。 1,1a…ドラム、2,2a…基板、９…信号処理回路、20…ス
ロツトルセンサ、24…絞り弁、111…ラツト、112…比較
器、113…加算器、114…メモリ、115a〜115f…プリセツ
トカウンタ、117…タイミング回路、123…方向判別回
路、170…初期設定回路、599…デユーテイー回路、900
…スリツト円板、901a〜901f…発光素子、902a〜902f…
受光素子。
る信号の発生状況説明図、第２図は本発明の一実施例で
ある磁性体と磁気抵抗素子の展開図、第３図は第２図の
磁気抵抗素子のブリツジ構成図、第４図（ａ），
（ｂ），第５図，第９図は信号処理回路、第６図は第５
図の信号処理回路のタイムチヤート、第７図は信号処理
回路の動作説明図、第８図（ａ）は方向判別回路及び倍
周回路の詳細図、第８図（ｂ）はその動作説明波形図，
第９図はデユーテイー回路の詳細図、第10図は第９図の
信号処理回路のタイムチヤート、第11図は本発明の一実
施例を適したスロツトルセンサの縦断面図、第12図は適
用例であるスロツトルセンサのエンジン装着状態説明
図、第13図，第14図はエンジンの特性図、第15図〜第24
図は磁気抵抗素子の検出原理及び動作説明図、第25図，
第26図は本発明を光電素子により構成した別の実施例を
示す図面である。 1,1a…ドラム、2,2a…基板、９…信号処理回路、20…ス
ロツトルセンサ、24…絞り弁、111…ラツト、112…比較
器、113…加算器、114…メモリ、115a〜115f…プリセツ
トカウンタ、117…タイミング回路、123…方向判別回
路、170…初期設定回路、599…デユーテイー回路、900
…スリツト円板、901a〜901f…発光素子、902a〜902f…
受光素子。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−93936（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−56062（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−56739（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−7008（ＪＰ，Ｕ)
特表 昭63−500557（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．内燃機関の絞り弁の特定の回転角度に対応した絶対
値信号を発生するものであって前記絞り弁の低開度領域
において高開度領域より密に絶対値信号を発生させる手
段と、前記絞り弁の回転に応じて所定間隔のインクリメ
ント信号を発生させる手段と、前記絶対値信号を前記イ
ンクリメント信号で補間することによって、前記絞り弁
の回転角度を求める手段とを備えたことを特徴とする絞
り弁の回転角度検出装置。 ２．内燃機関の絞り弁の特定の回転角度に対応して前記
絞り弁の低開度領域において高開度領域より密に絶対値
信号を発生させ、前記絞り弁の回転に応じて所定間隔の
インクリメント信号を発生させ、前記絶対値信号を前記
インクリメント信号で補間し、その補間したインクリメ
ント信号によって前記絞り弁の回転角度を求めることを
特徴とする絞り弁の回転角度検出方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080970A JP2664147B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法 |
| EP88302902A EP0286322B1 (en) | 1987-04-03 | 1988-03-31 | Method and apparatus for detecting a rotation angle |
| DE3850164T DE3850164T2 (de) | 1987-04-03 | 1988-03-31 | Verfahren und Gerät zur Drehwinkelerkennung. |
| US07/176,087 US5012673A (en) | 1987-04-03 | 1988-04-01 | Method and apparatus for detecting a rotation angle |
| KR88003735A KR960015055B1 (en) | 1987-04-03 | 1988-04-02 | Method and apparatus for detecting a rotation angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080970A JP2664147B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247614A JPS63247614A (ja) | 1988-10-14 |
| JP2664147B2 true JP2664147B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=13733371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62080970A Expired - Fee Related JP2664147B2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 絞り弁の角度検出装置及び絞り弁の角度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664147B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05113809A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-07 | Fanuc Ltd | Ｃｎｃとエンコーダ間のシリアルインターフエース方式 |
| JP2009288125A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | アブソリュートエンコーダ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610565A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-03 | Ricoh Co Ltd | Purification of azo pigment |
| JPS57124208A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Nissan Motor Co Ltd | Crank position sensor |
| DE3334398C1 (de) * | 1983-09-23 | 1984-11-22 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Messeinrichtung |
| JP2502962B2 (ja) * | 1984-10-03 | 1996-05-29 | 株式会社日立製作所 | 基準位置検出機能付位置センサ |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62080970A patent/JP2664147B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63247614A (ja) | 1988-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |