JPH0489574A - Rotation detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable sample and low cost fabrication by outputting a multitude of pulse waves with different wave lengths according to the rotation of a rotating body and the length of a recognition means. CONSTITUTION:A pickup coil 12 outputs to a controller 13 such pulse signals as to be on the H level during the time magnetic field is insulated. The controller 13 counts the number of signals on the H level and when the count becomes 3(the crank shaft 1 rotates once), the count is reset for the next counting and the rotation number of the crank shaft 1 is detected. When the crank shaft 1 rotates in one direction, an H signal with a pulse width which is proportional to the length of arcs of each projections 6, 7, 8, is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は回転検出装置に係り、詳しくは回転方向を検
出することが可能な回転検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotation detection device, and more particularly to a rotation detection device capable of detecting a rotation direction.

［従来の技術］ 従来、回転検出装置において、回転数を検出する他にそ
の回転方向を検出する機能を備えた検出装置がある。こ
れは第５図に示すように回転軸に検出プレート３２を固
着する。検出プレート３２はその外周に等間隔の凹部３
３ａと凸部３３ｂとからなる被検出部３３を形成する。[Prior Art] Conventionally, there is a rotation detection device that has a function of detecting the rotation direction in addition to detecting the number of rotations. This fixes the detection plate 32 to the rotating shaft as shown in FIG. The detection plate 32 has recesses 3 at equal intervals on its outer circumference.
3a and a convex portion 33b are formed.

一方、前記被検出部３３を検出する一対の電磁ピックア
ップ３４ａ、３４ｂがその外周近傍位置に配設されてい
る。そして、両ピックアップ３４ａ、３４ｂの相対位置
は雨検出信号との間で位相がずれるような位置に取り付
けられている。On the other hand, a pair of electromagnetic pickups 34a and 34b for detecting the detected portion 33 are arranged near its outer periphery. The relative positions of both pickups 34a and 34b are such that they are out of phase with the rain detection signal.

そして、検出プレート３２が時計回りの回転をしている
場合には、第６図に示すようにピックアップ３４ｂから
の検出信号ＳＧ２が立ち上がった時、ピックアップ３４
ａの検出信号ＳＧＩは常にＨレベルにある。反対に、検
出プレート３２が時計回りの回転をしている場合、第７
図に示すようにピックアップ３４ｂからの検出信号ＳＧ
２が立ち上がった時、ピックアップ３４ａの検出信号Ｓ
Ｇ１は常にＬレベルにある。そして、この関係に基づい
て検出プレート３２、即ち回転軸の回転方向を検出して
いる。When the detection plate 32 is rotating clockwise, when the detection signal SG2 from the pickup 34b rises as shown in FIG.
The detection signal SGI of a is always at H level. Conversely, if the detection plate 32 is rotating clockwise, the seventh
As shown in the figure, the detection signal SG from the pickup 34b
2 rises, the detection signal S of the pickup 34a
G1 is always at L level. Based on this relationship, the rotation direction of the detection plate 32, that is, the rotating shaft is detected.

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記した回転検出装置では回転方向を検知す
るために２つのピックアップ３４ａ。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described rotation detection device, two pickups 34a are used to detect the rotation direction.

３４ｂを必要とし、これに対応してパルス波をコントロ
ーラに出力するため２系統の制御回路が必要になる。よ
って、製造が煩雑にしてコスト高となるという問題点が
ある。34b, and correspondingly, two systems of control circuits are required to output pulse waves to the controller. Therefore, there is a problem that manufacturing is complicated and costs are high.

従って、この発明の目的は製造が簡単にして、廉価な回
転検出装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a rotation detection device that is easy to manufacture and inexpensive.

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を解決するために、回転体と、
前記回転体に設けられ、同回転体の円周方向において長
さが異なる複数の識別手段と、前記回転体の１回転中に
、識別手段の長さに基づいて異なる波長のパルス波を出
力する信号出力手段と、前記信号出力手段が出力したパ
ルス波の波長の順序に従って回転体の回転方向を割出す
回転方向割出し手段とを設けたことをその要旨とする。[Means for Solving the Problem] In order to solve the above-mentioned object, the present invention includes a rotating body,
A plurality of identification means provided on the rotating body and having different lengths in the circumferential direction of the rotating body, and outputting pulse waves of different wavelengths based on the lengths of the identification means during one rotation of the rotating body. The gist thereof is to provide a signal output means and a rotation direction indexing means for determining the rotation direction of the rotating body according to the order of the wavelengths of the pulse waves outputted by the signal output means.

［作用］ 信号出力手段は回転体の回転に従い、識別手段の長さに
従って複数の異なる波長のパルス波を出力し、回転方向
割出し手段はこの信号出力手段が出力したパルス波の順
序に基づき回転体の回転方向を割出す。回転速度検出手
段は信号出力手段が出力したパルス波の数を計測し、こ
のパルス波数に基づき回転体の回転速度を検出する。[Function] The signal output means outputs pulse waves of a plurality of different wavelengths according to the length of the identification means in accordance with the rotation of the rotating body, and the rotation direction indexing means rotates based on the order of the pulse waves output by the signal output means. Determine the direction of rotation of the body. The rotation speed detection means measures the number of pulse waves output by the signal output means, and detects the rotation speed of the rotating body based on the number of pulse waves.

［実施例］ 以下、この発明をクランクシャフトの回転検出装置に具
体化した一実施例を第１〜４図に従って詳述する。[Embodiment] Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a crankshaft rotation detection device will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

第１図においてクランクシャフトｌの外周面に形成した
大径板状のシグナルプレート２は外周面が１２０度の角
度をもって第１、第２及び第３の領域３，４．５に等分
割されている。各領域３〜５は半径方向に突出した識別
手段としての突部６゜７．８及びこれら以外の谷部９，
１０．１１から構成されている。前記シグナルプレート
２では、第１の領域３から第２の領域４を経て第３の領
域５へ移行するに従って突部６〜８の円弧は長くなり、
これとは逆に谷部９〜１１の円弧は短くなっている。In FIG. 1, the large-diameter plate-shaped signal plate 2 formed on the outer peripheral surface of the crankshaft l has its outer peripheral surface equally divided into first, second, and third regions 3, 4.5 at an angle of 120 degrees. There is. Each region 3 to 5 has a protrusion 6° 7.8 as an identification means protruding in the radial direction and a trough 9 other than these,
10.11. In the signal plate 2, the arcs of the protrusions 6 to 8 become longer as they move from the first region 3 to the third region 5 via the second region 4,
On the contrary, the arcs of the valleys 9 to 11 are shorter.

即ち、第２図に示すように第１の領域３において突部６
の円弧の長さは第１の領域３全体の長さｌの１７４であ
り、谷部９の長さは全体の長さｌの３／４である。また
、第２の領域４において突部７及び谷部ｌＯの長さは等
しく、共に第２の領域４全体の長さｌの１７２である。That is, as shown in FIG.
The length of the circular arc is 174 times the length l of the entire first region 3, and the length of the trough 9 is 3/4 of the entire length l. Further, in the second region 4, the lengths of the protrusion 7 and the trough lO are equal, and both are 172 times the length l of the entire second region 4.

さらに、第３の領域５において突部８の円弧の長さは第
３の領域５全体の長さｌの３／４であり、谷部１１の長
さは全体の長さｌの１／４である。Further, in the third region 5, the length of the arc of the protrusion 8 is 3/4 of the entire length l of the third region 5, and the length of the trough 11 is 1/4 of the entire length l. It is.

第１図に示すように前記シグナルプレート２の突部６〜
８の回転軌跡の外方には信号出力手段としての電磁式ピ
ックアップコイル１２が配置され、クランクシャフトｌ
の回転に伴いシグナルプレート２の突部６〜８がピック
アップコイル１２に接近すると、これから発生される磁
界が、突部６〜８の円弧の長さに応じた時間だけ遮断さ
れる。As shown in FIG.
An electromagnetic pickup coil 12 as a signal output means is arranged outside the rotation locus of the crankshaft l.
When the protrusions 6 to 8 of the signal plate 2 approach the pickup coil 12 as the signal plate 2 rotates, the magnetic field generated therefrom is interrupted for a time corresponding to the length of the arc of the protrusions 6 to 8.

第３，４図に示すように、前記ピックアップコイル１２
は磁界の断続に従いパルス信号を、即ち磁界の遮断時に
は突部６〜８の長さに対応するパルス幅のハイレベル（
Ｈ）信号を、磁界の非遮断時には谷部９〜１１の長さに
対応するパルス幅のローレベル（Ｌ）信号を回転方向割
出し手段としてのコントローラ１３に出力する。パルス
信号のピッチＰはシグナルプレート２の各領域３〜５の
円周、即ちシグナルプレート２の１／３回転に相当し、
１つのＨ信号と１つのし信号とからなっている。そして
、例えば第３図に示すように、第１の領域３に対応する
ピッチＰではＨ信号の幅はピッチＰ全体の１／４であり
、Ｌ信号の幅は３／４である。As shown in FIGS. 3 and 4, the pickup coil 12
is a pulse signal according to the interruption of the magnetic field, that is, when the magnetic field is interrupted, a high level pulse signal with a pulse width corresponding to the length of the protrusions 6 to 8 (
H) When the magnetic field is not interrupted, a low level (L) signal with a pulse width corresponding to the length of the troughs 9 to 11 is output to the controller 13 as rotation direction indexing means. The pitch P of the pulse signal corresponds to the circumference of each region 3 to 5 of the signal plate 2, that is, 1/3 rotation of the signal plate 2,
It consists of one H signal and one low signal. For example, as shown in FIG. 3, at the pitch P corresponding to the first region 3, the width of the H signal is 1/4 of the entire pitch P, and the width of the L signal is 3/4.

また、第２の領域４に対応するピッチＰにおいてＨ及び
Ｌ信号の幅は等しく、共にピッチ全体の１、／２である
。さらに、第３の領域５に対応するピッチＰでは、Ｈ信
号の幅はピッチＰ全体の３７４であり、Ｌ信号の幅は全
体の１／４である。Further, at the pitch P corresponding to the second region 4, the widths of the H and L signals are equal, and both are 1 and /2 of the entire pitch. Further, at the pitch P corresponding to the third region 5, the width of the H signal is 374 of the entire pitch P, and the width of the L signal is 1/4 of the entire pitch P.

前記コントローラ１３は入力されるＨ信号の回数をカウ
ントし、Ｈ信号か３回入力される毎に、シグナルプレー
ト２、即ちクランクシャフト１が１回転したと判断して
、クランクシャフト１の回転速度を割出す。、 また、コントローラ１３はＨ信号が入力されると、その
時の回転速度に基づくＨ信号の幅を計測し、このＨ信号
の幅と次のＨ信号の幅とを順に比較することによってク
ランクシャフト１の回転方向を割出す。即ち、第３図に
おいては最初のＨ信号の幅が１７４　・Ｐ、次のＨ信号
の幅が１／２　・Ｐ、３番目のＨ信号の幅が３７４　・
Ｐ、さらに次のＨ信号の幅が１／４　・Ｐである。この
とき、Ｈ信号の幅が１／４　・Ｐ→（増）→１／２　・
Ｐ→（増）→３／４Ｐ→（減）→１／４　・Ｐ−゛と推
移する。すると、コントローラ１３は予め記憶したプロ
グラムに従ってクランクシャフト１が反時計方向（第１
図矢印Ａ方向）に回転していると判断する。The controller 13 counts the number of input H signals, and determines that the signal plate 2, that is, the crankshaft 1 has rotated once every three times, and changes the rotational speed of the crankshaft 1. Find out. In addition, when the H signal is input, the controller 13 measures the width of the H signal based on the rotational speed at that time, and compares the width of this H signal with the width of the next H signal in order to control the crankshaft 1. Determine the direction of rotation. That is, in FIG. 3, the width of the first H signal is 174.P, the width of the next H signal is 1/2.P, and the width of the third H signal is 374.P.
P, and the width of the next H signal is 1/4·P. At this time, the width of the H signal is 1/4 ・P → (increase) → 1/2 ・
P → (increase) → 3/4 P → (decrease) → 1/4 ・Changes as P-゛. Then, the controller 13 rotates the crankshaft 1 in a counterclockwise direction (first direction) according to a pre-stored program.
It is determined that it is rotating in the direction of arrow A in the figure.

また、前記とは逆に第４図に示すように、最初のＨ信号
の幅か３７４　・Ｐ、次のＨ信号の幅が１／２・Ｐ、３
番目のＨ信号の幅が１７４　・Ｐ、さらに次のＨ信号の
幅が３７４　・Ｐである。このとき、Ｈ信号の幅が３７
４　・Ｐ→（減）→１／２　・Ｐ→（減）−１／４　・
Ｐ→（増）→３／４　・Ｐ−と推移する。すると、コン
トローラ１３は予め記憶したプログラムに従ってクラン
クシャフト１が時計方向（第１図矢印Ｂ方向）に回転し
ていると判断する。Also, contrary to the above, as shown in Figure 4, the width of the first H signal is 374 ・P, and the width of the next H signal is 1/2 ・P,
The width of the first H signal is 174·P, and the width of the next H signal is 374·P. At this time, the width of the H signal is 37
4 ・P → (reduction) → 1/2 ・P → (reduction) - 1/4 ・
P → (increase) → 3/4 ・Changes to P-. Then, the controller 13 determines that the crankshaft 1 is rotating clockwise (in the direction of arrow B in FIG. 1) according to a pre-stored program.

上記したように、この発明ではシグナルプレート２の円
周方向に円弧の長さが異なる突部６，７゜８を１２０°
毎に形成し、クランクシャフトｌの回転に伴い、ピック
アップコイル１２から発生される磁界が各突部６．　７
．　８の長さに比例した時間だけ遮断される。そして、
ピックアップコイル１２は磁界が遮断されている時間に
わたってＨレベルとなるようなパルス信号をコントロー
ラ１３に出力する。コントローラ１３はこのＨレベルの
信号の数をカウントし、その値が３個になったら（クラ
ンクシャフト１が１回転したら）、リセ・ソトして再度
カウントを行って、クランクシャフトｌの回転数を検出
する。As described above, in the present invention, the protrusions 6, 7°8 having different arc lengths in the circumferential direction of the signal plate 2 are arranged at 120°.
As the crankshaft l rotates, the magnetic field generated from the pickup coil 12 is generated at each protrusion 6. 7
．． It is interrupted for a time proportional to the length of 8. and,
The pickup coil 12 outputs a pulse signal to the controller 13 that remains at H level during the time when the magnetic field is cut off. The controller 13 counts the number of H level signals, and when the value reaches 3 (when the crankshaft 1 rotates once), it resets and resets and counts again to determine the rotation speed of the crankshaft 1. To detect.

また、クランクシャフト１の回転に伴い、ピックアップ
コイル１２から発生される磁界が長さが異なる突部６，
７．８の長さに比例した時間だけ遮断され、この遮断時
間にわたってピックアップコイル１２がＨレベルとなる
ようなパルス信号を出力する。従って、クランクシャフ
ト１が一方向に回転する時には、各突部６，７．８の円
弧の長さに比例したパルス幅のＨ信号が出力される。ま
た、クランクシャフト１が他方向に回転する時には、前
記とは逆の順序で突部８，７．６の円弧の長さに比例し
たパルス幅のＨ信号が出力される。Further, as the crankshaft 1 rotates, the magnetic field generated from the pickup coil 12 is caused by the projections 6 having different lengths,
It is interrupted for a time proportional to the length of 7.8, and outputs a pulse signal that causes the pickup coil 12 to be at H level during this interruption time. Therefore, when the crankshaft 1 rotates in one direction, an H signal with a pulse width proportional to the arc length of each protrusion 6, 7.8 is output. Furthermore, when the crankshaft 1 rotates in the other direction, an H signal with a pulse width proportional to the arc length of the protrusions 8, 7.6 is output in the reverse order.

従って、コントローラ１３はカウント動作により、各Ｈ
信号のパルス幅を演算して求め、この演算したパルス幅
の長短の関係に従ってクランクシャフトｌの回転方向を
割出すことができる。Therefore, the controller 13 performs a counting operation for each H
The pulse width of the signal is calculated and determined, and the rotational direction of the crankshaft l can be determined according to the length relationship of the calculated pulse width.

なお、この発明は上記した実施例に限定されるものでは
なく、例えば ■ピックアップコイル１２及びシグナルプレート２の突
部６〜８に代えて、シグナルプレート２の周端面に長さ
の異なるフォトダイオードを１２０度毎に配置して識別
手段とし、これらを検出した信号出力手段としてのフォ
トトランジスタがコントローラに信号を出力する構成に
したり、■クランクシャフト１以外の回転体の回転速度
及び回転方向の検出に使用したりする 等、この発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の
変更は無論可能である。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments; for example, instead of the pickup coil 12 and the protrusions 6 to 8 of the signal plate 2, photodiodes of different lengths may be provided on the peripheral end surface of the signal plate 2. They can be arranged every 120 degrees to serve as identification means, and a phototransistor as a signal output means that detects these and outputs a signal to the controller. It goes without saying that arbitrary changes such as use of the present invention may be made without departing from the spirit of the present invention.

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば製造が簡単にし
て、廉価に製造可能という優れた効果を発揮する。[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention exhibits an excellent effect in that it can be manufactured easily and at a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明における回転センサをシグナルプレー
トとともに示す正面図、第２図はシグナルプレートの各
部の寸法を示す正面図、第３図はクランクシャフトが時
計方向に回転した場合のパルス信号を示す波形図、第４
図はクランクシャフトが反時計方向に回転した場合のパ
ルス信号を示す波形図、第５〜７図は従来技術を示すも
のであり、うち第５図はクランクシャフトが回転する時
のシグナルプレートとピックアップコイルとの位置関係
を示す正面図、第６図はクランクシャフトが時計方向に
回転する時にピックアップコイルが出力するパルス信号
を示す波形図、第７図はクランクシャフトが反時計方向
に回転する時にピックアップコイルが出力するパルス信
号を示す波形図である。 回転体としてのクランクシャフト１及びシグナルプレー
ト２、識別手段としての突部６，７，８、信号出力手段
としてのピックアップコイル１２、回転方向割出し手段
手段としてのコントローラ１３゜ 特許出願人　　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　
　弁理士　　恩１）博宣（ほか１名）ｂｂｉFig. 1 is a front view showing the rotation sensor according to the present invention together with a signal plate, Fig. 2 is a front view showing the dimensions of each part of the signal plate, and Fig. 3 is a pulse signal when the crankshaft rotates clockwise. Waveform diagram, 4th
The figure is a waveform diagram showing the pulse signal when the crankshaft rotates counterclockwise, and Figures 5 to 7 show the conventional technology, of which Figure 5 shows the signal plate and pickup when the crankshaft rotates. A front view showing the positional relationship with the coil. Figure 6 is a waveform diagram showing the pulse signal output by the pickup coil when the crankshaft rotates clockwise. Figure 7 is a waveform diagram showing the pulse signal output by the pickup coil when the crankshaft rotates counterclockwise. FIG. 3 is a waveform diagram showing a pulse signal output by a coil. Crankshaft 1 and signal plate 2 as rotating bodies, protrusions 6, 7, 8 as identification means, pickup coil 12 as signal output means, controller 13 as rotation direction indexing means Patent applicant Toyota Corporation Automatic Loom Factory Agent
Patent attorney On 1) Hironobu (and 1 other person) bbi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １．回転体と、前記回転体に設けられ、同回転体の円周
方向において長さが異なる複数の識別手段と、前記回転
体の１回転中に、識別手段の長さに基づいて異なる波長
のパルス波を出力する信号出力手段と、前記信号出力手
段が出力したパルス波の波長の順序に従って回転体の回
転方向を割出す回転方向割出し手段と、を設けてなる回
転検出器。1. a rotating body, a plurality of identification means provided on the rotating body and having different lengths in the circumferential direction of the rotating body, and pulses of different wavelengths based on the length of the identification means during one rotation of the rotating body; A rotation detector comprising: a signal output means for outputting a wave; and a rotation direction indexing means for determining the rotation direction of a rotating body according to the order of wavelengths of pulse waves output by the signal output means.