JP5446825B2 - 回転状態検出機構 - Google Patents
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Description
(参考例)
図1は、参考例としての回転体とセンサ部の概略構成を示す正面図である。図2は、図1に示すセンサ部から出力されるパルス信号と歯部との対応関係を示す図であり、(a)は、歯部の形成パターン、(b)は、回転体が時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号、(c)は、回転体が反時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号を示す。
本発明の第1実施形態を、図3〜図6に基づいて説明する。図3は、第1実施形態に係る回転体とセンサ部の概略構成を示す正面図である。図4は、図3に示すセンサ部から出力されるパルス信号と歯部との対応関係を示す図であり、(a)は、歯部の形成パターン、(b)は、回転体が時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号、(c)は、回転体が反時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号を示す。図5は、回転体が第1歯対から第2歯対までを完全に回転するまでに出力されるパルス信号を説明するための波形図であり、(a)は、回転体が時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号、(b)は、回転体が反時計回りに回転している状態で出力されるパルス信号を示す。図6は、第1実施形態に係る処理部の概略構成を説明するためのブロック図である。なお、図3は、参考例として示した図1に対応しており、図4は、参考例として示した図2に対応している。
11・・・歯部
12・・・凹部
13・・・第1歯対
14・・・第2歯対
30・・・センサ部
50・・・処理部
100・・・回転状態検出機構
Claims (17)
- 外周に複数の歯部が所定の間隔で形成された回転体と、該回転体の回転に伴う磁束の変化に応じたパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部の出力信号を処理する処理部と、を備える回転状態検出機構であって、
複数の前記歯部はそれぞれ同一形状であり、
前記回転体の外周には、歯部の間隔が第1の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第1歯対と、歯部の間隔が第2の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第2歯対とが交互に複数形成され、
前記第1歯対を成す1つの歯部と、それと隣接する前記第2歯対を成す1つの歯部との間隔が、前記第1の間隔及び前記第2の間隔とは異なる第3の間隔となっており、
前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することで、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定するパターン判定部を有し、
前記センサ部は、
前記回転体が一方向に回転している状態で、前記センサ部に対して前記歯部が通過する毎にパルスを出力し、前記回転体が他方向に回転している状態で、前記センサ部に対して2つの前記歯部の間を通過する毎にパルスを出力する構成となっており、
前記パターン判定部は、
前記回転体が一方向に回転している状態で、前記センサ部の出力信号における、任意のパルスである、第1パルスの立ち下がり時から、第1パルスの次に出力される第2パルスの立ち上がり時までの第1時間と、第2パルスの立ち下がり時から、第2パルスの次に出力される第3パルスの立ち上がり時までの第2時間とを比較した値、及び、第2時間と、第3パルスの立ち下がり時から、第3パルスの次に出力される第4パルスの立ち上がり時までの第3時間とを比較した値の少なくとも一方に基づいて、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定し、
前記回転体が他方向に回転している状態で、第1パルスの立ち上がり時から、第1パルスの立ち下がり時までの第1パルス幅と、第2パルスの立ち上がり時から、第2パルスの立ち下がり時までの第2パルス幅とを比較した値、及び、第2パルス幅と、第3パルスの立ち上がり時から、第3パルスの立ち下がり時までの第3パルス幅とを比較した値の少なくとも一方に基づいて、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定することを特徴とする回転状態検出機構。 - 前記パターン判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対が成す第1の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第1出力時間と、前記第1歯対と前記第2歯対とが成す第3の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第2出力時間との比、及び、前記第2歯対が成す第2の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第3出力時間と、前記第2出力時間との比の少なくとも一方を出力する第1除算部と、
該第1除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第1比較部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の回転状態検出機構。 - 外周に複数の歯部が所定の間隔で形成された回転体と、該回転体の回転に伴う磁束の変化に応じたパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部の出力信号を処理する処理部と、を備える回転状態検出機構であって、
複数の前記歯部はそれぞれ同一形状であり、
前記回転体の外周には、歯部の間隔が第1の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第1歯対と、歯部の間隔が第2の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第2歯対とが交互に複数形成され、
前記第1歯対を成す1つの歯部と、それと隣接する前記第2歯対を成す1つの歯部との間隔が、前記第1の間隔及び前記第2の間隔とは異なる第3の間隔となっており、
前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することで、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定するパターン判定部を有し、
前記パターン判定部は、
前記センサ部の出力信号における、任意のパルスである、第1パルスのパルス周期と、第1パルスの次に出力される第2パルスのパルス周期とを比較した値、及び、第2パルスのパルス周期と、第2パルスの次に出力される第3パルスのパルス周期とを比較した値の少なくとも一方に基づいて、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定することを特徴とする回転状態検出機構。 - 前記パターン判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対を成す一方の歯部と、前記第1歯対が成す第1の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第4出力時間と、前記第1歯対を成す他方の歯部と、前記第1歯対を成す他方の歯部と第2歯対を成す一方の歯部とが成す第3の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第5出力時間との比、及び、前記第2歯対を成す一方の歯部と、前記第2歯対が成す第2の間隔とを回転するまでに前記センサ部が出力する信号の第6出力時間と、前記第5出力時間との比の少なくとも一方を出力する第2除算部と、
該第2除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第2比較部と、を有することを特徴とする請求項3に記載の回転状態検出機構。 - 前記処理部は、前記回転体の角速度が一定か否かを判定する運動状態判定部を有し、
前記パターン判定部は、前記運動状態判定部によって前記回転体の角速度が一定であると判定された場合に、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の回転状態検出機構。 - 前記運動状態判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対が成す第1の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第1出力時間と、前記第1歯対と前記第2歯対とが成す第3の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第2出力時間との比、及び、前記第2歯対が成す第2の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第3出力時間と、前記第2出力時間との比の少なくとも一方を出力する第3除算部と、
該第3除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第3比較部と、を有することを特徴とする請求項5に記載の回転状態検出機構。 - 前記運動状態判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対を成す一方の歯部と、前記第1歯対が成す第1の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第4出力時間と、前記第1歯対を成す他方の歯部と、前記第1歯対を成す他方の歯部と第2歯対を成す一方の歯部とが成す第3の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第5出力時間との比、及び、前記第2歯対を成す一方の歯部と、前記第2歯対が成す第2の間隔とを回転するまでに前記センサ部が出力する信号の第6出力時間と、前記第5出力時間との比の少なくとも一方を出力する第4除算部と、
該第4除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第4比較部と、を有することを特徴とする請求項5に記載の回転状態検出機構。 - 外周に複数の歯部が所定の間隔で形成された回転体と、該回転体の回転に伴う磁束の変化に応じたパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部の出力信号を処理する処理部と、を備える回転状態検出機構であって、
複数の前記歯部はそれぞれ同一形状であり、
前記回転体の外周には、歯部の間隔が第1の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第1歯対と、歯部の間隔が第2の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第2歯対とが交互に複数形成され、
前記第1歯対を成す1つの歯部と、それと隣接する前記第2歯対を成す1つの歯部との間隔が、前記第1の間隔及び前記第2の間隔とは異なる第3の間隔となっており、
前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することで、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定するパターン判定部と、前記回転体の角速度が一定か否かを判定する運動状態判定部を有し、
前記パターン判定部は、前記運動状態判定部によって前記回転体の角速度が一定であると判定された場合に、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定し、
前記運動状態判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対が成す第1の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第1出力時間と、前記第1歯対と前記第2歯対とが成す第3の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第2出力時間との比、及び、前記第2歯対が成す第2の間隔を回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第3出力時間と、前記第2出力時間との比の少なくとも一方を出力する第3除算部と、
該第3除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第3比較部と、を有することを特徴とする回転状態検出機構。 - 外周に複数の歯部が所定の間隔で形成された回転体と、該回転体の回転に伴う磁束の変化に応じたパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部の出力信号を処理する処理部と、を備える回転状態検出機構であって、
複数の前記歯部はそれぞれ同一形状であり、
前記回転体の外周には、歯部の間隔が第1の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第1歯対と、歯部の間隔が第2の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第2歯対とが交互に複数形成され、
前記第1歯対を成す1つの歯部と、それと隣接する前記第2歯対を成す1つの歯部との間隔が、前記第1の間隔及び前記第2の間隔とは異なる第3の間隔となっており、
前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することで、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定するパターン判定部と、前記回転体の角速度が一定か否かを判定する運動状態判定部を有し、
前記パターン判定部は、前記運動状態判定部によって前記回転体の角速度が一定であると判定された場合に、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定し、
前記運動状態判定部は、
前記回転体が、前記センサ部に対して、前記第1歯対を成す一方の歯部と、前記第1歯対が成す第1の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第4出力時間と、前記第1歯対を成す他方の歯部と、前記第1歯対を成す他方の歯部と第2歯対を成す一方の歯部とが成す第3の間隔とを回転するまでに、前記センサ部が出力する信号の第5出力時間との比、及び、前記第2歯対を成す一方の歯部と、前記第2歯対が成す第2の間隔とを回転するまでに前記センサ部が出力する信号の第6出力時間と、前記第5出力時間との比の少なくとも一方を出力する第4除算部と、
該第4除算部によって算出された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第4比較部と、を有することを特徴とする回転状態検出機構。 - 前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号の波形が正常か否かを判定する波形判定部を有し、
前記パターン判定部は、前記波形判定部によってパルス信号の波形が正常であると判定された場合に、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することを特徴とする請求項1〜9いずれか1項に記載の回転状態検出機構。 - 前記波形判定部は、
前記センサ部の出力信号における、任意のパルスのパルス幅と、そのパルスの立ち下がり時から、そのパルスの次に出力されるパルスの立ち上がり時までの時間との比を出力する第5除算部と、
該第5除算部によって出力された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第5比較部と、を有することを特徴とする請求項10に記載の回転状態検出機構。 - 外周に複数の歯部が所定の間隔で形成された回転体と、該回転体の回転に伴う磁束の変化に応じたパルス信号を出力するセンサ部と、該センサ部の出力信号を処理する処理部と、を備える回転状態検出機構であって、
複数の前記歯部はそれぞれ同一形状であり、
前記回転体の外周には、歯部の間隔が第1の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第1歯対と、歯部の間隔が第2の間隔で隣接配置された2つの歯部から成る第2歯対とが交互に複数形成され、
前記第1歯対を成す1つの歯部と、それと隣接する前記第2歯対を成す1つの歯部との間隔が、前記第1の間隔及び前記第2の間隔とは異なる第3の間隔となっており、
前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定することで、前記回転体が正常に回転しているか否かを判定するパターン判定部と、前記センサ部から出力されるパルス信号の波形が正常か否かを判定する波形判定部を有し、
前記パターン判定部は、前記波形判定部によってパルス信号の波形が正常であると判定された場合に、前記センサ部から出力されるパルス信号のパターンが、前記歯部の形成パターンに対応しているか否かを判定し、
前記波形判定部は、
前記センサ部の出力信号における、任意のパルスのパルス幅と、そのパルスの立ち下がり時から、そのパルスの次に出力されるパルスの立ち上がり時までの時間との比を出力する第5除算部と、
該第5除算部によって出力された値が所定の範囲内に収まっているか否かを判定する第5比較部と、を有することを特徴とする回転状態検出機構。 - 前記第1の間隔と、前記第2の間隔は同一であることを特徴とする請求項1〜12いずれか1項に記載の回転状態検出機構。
- 前記第1の間隔と、前記第2の間隔は異なることを特徴とする請求項1〜12いずれか1項に記載の回転状態検出機構。
- 前記第3の間隔は、前記第1の間隔及び前記第2の間隔よりも長いことを特徴とする請求項1〜14いずれか1項に記載の回転状態検出機構。
- 前記処理部は、前記センサ部から出力されるパルスの立ち上がり数と、立ち下がり数との少なくとも一方を数えるカウント部と、前記カウント部の出力信号に基づいて、前記回転体の回転数を算出する回転数処理部と、を有することを特徴とする請求項1〜15いずれか1項に記載の回転状態検出機構。
- 前記センサ部は、磁束を前記回転体に印加するように配置された磁石と、前記回転体の回転に伴う磁束の変化に応じた電気信号を出力する磁電変換素子と、該磁電変換素子の出力信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA−D変換部と、を有することを特徴とする請求項1〜16いずれか1項に記載の回転状態検出機構。
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