JPH0614067B2 - 回転検出装置 - Google Patents

回転検出装置

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JPH0614067B2
JPH0614067B2 JP60091688A JP9168885A JPH0614067B2 JP H0614067 B2 JPH0614067 B2 JP H0614067B2 JP 60091688 A JP60091688 A JP 60091688A JP 9168885 A JP9168885 A JP 9168885A JP H0614067 B2 JPH0614067 B2 JP H0614067B2
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rotation
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洋史 山田
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば自動車の車速センサ等に利用される回
転検出装置に関するものである。
(従来技術) 最近の自動車技術分野におけるエレクトロニクス技術導
入の速度は著しく、エンジンの電子燃料噴射制御システ
ムや車両定速走行制御システム等のエンジン系、通常の
走行系の分野のみならず、ステアリング制御やサスペン
ション制御等の二次的な走行系の分野にまで及ぶように
なっている。
そして、これらの制御システムでは、いずれも車両の速
度が制御入力要素として非常に重要な位置をしめ、その
検出装置の精度や信頼性が制御系自体の性能の優劣をも
決定する。
このような車速の検出手段として、従来一般に使用され
ているものに、回転円板の周方向に透孔を形成し、この
透孔を介してLEDなどの発光体とフォトトランジスタ
などの受光体とを対向設置し、上記回転円板の回転に応
じて変化する受光、遮光周期で回転速度に応じたパルス
信号出力を得るようにしたものがあった。
しかし、その場合、上記透孔の形成が単一列で、しかも
発光体および受光体が単一組の場合には、該単一組の回
転センサが故障すると全く検出不可能となることや透孔
自体が単一列の場合には検出信号に誤差を生じ易いこと
などから、上記透孔を同心円周上に相互に位相を変えて
2列形成するとともに上記回転センサををもそれらに対
応させて2組設けて検出精度を向上させるとともに一組
の回転センサが故障しても残りの回転センサで最低限の
検出機能を維持させるようにしたものがある(例えば実
開昭55−172856号公報参照)。
しかし、このような構成では、一組の回転センサが故障
しても検出できるのは、回転速度(又は回転数)のみで
あり、回転方向については全く検出不能となる。しか
も、同一回転円板に同心状に相互に位相を変えて2列の
透孔を高精度に形成するのは必ずしも容易ではないなど
の欠点がある。
(発明の目的) 本発明は、上記の欠点を改善するためになされたもの
で、回転円板に対して少くとも3組の回転検出手段を相
互に同位相ずつ偏移させて設けて最低3組の構成とな
し、それらの内の相互に異なる少なくとも2組の検出出
力を組合わせて位相偏移方向を示す正転判別用、逆転判
別用各論理値信号を形成し、それら各3組の論理値信号
の2種の組合せから回転速度と回転方向とを検出するよ
うにすることにより、仮に1相が故障しても検出精度を
低下させることがなく、しかも回転速度と回転方向の両
方の検出が可能な回転検出装置を提供することを目的と
するものである。
(目的を達成するための手段) 本発明は、上記の目的を達成するために、回転軸に連結
された回転円板と、該回転円板の全周にわたって円周方
向に一定のピッチで設けられた複数の被検出部と、該複
数の被検出部の回転軌跡上に相互に円周方向に一定の間
隔を置いて設けられ、当該複数の被検出部の各々と対応
して所定の周期で連続し、かつ相互に同じだけ位相を異
にする3組の2値信号を発生する第1〜第3の少なくと
も3つの回転検出手段と、該第1〜第3の回転検出手段
による上記第1〜第3の3組の2値検出信号の内の相互
に異なる2組毎の2値検出信号を入力し、それら各2組
の2値検出信号の組合せから正転方向判別用および逆転
方向判別用各3組の論理値信号を形成して相対的に位相
の偏移方向を判別する位相判別手段と、該位相判別手段
の上記正転方向判別用3組の論理値信号を入力し、それ
らの論理和から上記回転円板の正転方向を判定する第1
の回転方向判定手段と、上記位相判別手段の逆転方向判
別用3組の論理値信号を入力し、それらの論理和から上
記回転円板の逆転方向を判定する第2の回転方向判定手
段とを備えてなるものである。
(作用) 上記の手段によると、先ず全周にわたり一定のピッチで
複数の被検出部が設けられた回転円板の当該複数の被検
出部の回転軌跡上に位置してそれぞれの2値出力信号が
相互に同位相ずつ偏移して出力されるように所定の間隔
を置いて第1〜第3の少くとも3組の回転検出手段が設
けられている。そして、位相判別手段によってそれらの
内の相互に異なる少なくとも2組毎の回転検出手段の2
値出力の論理値をとり、その結果形成された正転方向お
よび逆転方向各3組の論理値信号によって位相の偏移方
向を判別する。その後、該位相判別手段の正転方向3
組、逆転方向3組の各論理値信号が対応する第1、第2
の回転方向判定手段に入力されて、それらの各論理和信
号の対比から回転速度と回転方向とが検出されることに
なる。従って、上記回転検出手段のひとつが故障しても
関係なく回転速度並びに回転方向の検出が可能で検出精
度の低下もない。
また、回転速度については2組の回転検出手段が故障し
てもなお最後の1組の回転検出手段により検出が可能で
ある。
(実施例) 第1図〜第4図は、本発明の実施例に係る回転検出装置
を示すものである。
先ず第1図は、上記回転検出装置のセンサ部分の構成を
示す斜視図であり、符号1は、円周方向に所定(一定)
間隔で複数の透孔(特許請求の範囲中の被検出部に該当
する)2,2・・・を形成した回転円板である。この回
転円板1は例えば車輪駆動軸等の回転軸3に連結され、
当該回転軸3の回転に応じて回転するようになってい
る。
一方、符号S〜Sは、上記回転円板1の上記透孔
2,2・・・部に対応し、それらの回転軌跡上に位置し
て設置された第1〜第3の3組の回転センサ(特許請求
の範囲中の回転検出手段に該当する)であり、それぞれ
相互に120°の間隔を保って位置され、各々例えば上
部に発光部としての発光ダイオード(LED)を、下部
に受光部としてのフォトトランジスタを設けたU状体よ
りなっていて、それらの各出力信号もそれぞれ上記回転
円板1の回転方向に対し同位相ずつ偏移して出力される
ようになっている。
これら第1〜第3の各回転センサS〜Sは、それぞ
れ上記回転円板1の回転速度に応じた周期でハイ/ロー
の2値化信号である回転検出パルスを発生して出力し、
第2図に示すように、これらの各パルス出力が各々第1
〜第3の増幅器A〜Aで増幅された後に第1〜第6
のD型(遅延型)フリップフロップ回路F〜Fのい
ずれかのデータ又はクロック入力として供給される。
第1〜第6のフリップフロップ回路F〜Fの各デー
タおよびクロック入力端子は、それぞれ図示のように接
続されていて、第1の増幅器Aの出力(第3図a)が
第1、第2のフリップフロップ回路F,Fのデータ
入力、第5、第6のフリップフロップ回路F,F
クロック入力となる。また第2の増幅器Aの出力(第
3図b)は、第3、第4のフリップフロップ回路F
のデータ入力、第1、第2のフリップフロップ回路
,Fのクロック入力となる。さらに、第3の増幅
器Aの出力(第3図c)は、第5、第6のフリップフ
ロップ回路F,Fのデータ入力、第3、第4のフリ
ップフロップ回路F,Fのクロック入力となる。
従って、第1、第2のフリップフロップ回路F,F
は、上記第2の増幅器Aの出力(第3図b)のタイミ
ング(但し、FとFのクロックエッジは相違)で上
記第1の増幅器Aの出力を取り込み、次のクロック入
力が供給されるまでの時間上記第1の増幅器Aの出力
に対応したQ,出力を保持する。また、他の第3のフ
リップフロップ回路Fと第4のフリップフロップ回路
、第5のフリップフロップ回路Fと第6のフリッ
プフロップ回路Fもこれと同様の関係で動作する。
一方、第1〜第6の上記フリップフロップ回路F〜F
の各Q出力端子は、それぞれ対応する第1〜第6の2
入力AND回路Y〜Yの一方の入力端子に接続され
ている一方、第1のフリップフロップ回路Fと第2の
フリップフロップ回路F、第3のフリップフロップ回
路Fと第4のフリップフロップ回路F、第5のフリ
ップフロップ回路Fと第6のフリップフロップ回路F
の、各出力端子が相互に相手側に対応した第1、第
2のAND回路Y・Y、第3、第4のAND回路Y
・Y、第5、第6のAND回路Y・Yの各他方
側の入力端子のカスケードに接続されている。
従って、第1のAND回路Yは、上記第1のフリップ
フロップ回路FのQ出力と第2のフリップフロップ回
路Fの出力とを各々入力してその論理積出力(第3
図d)を、第2のAND回路Yは、第2のフリップフ
ロップ回路FのQ出力と第1のフリップフロップ回路
の出力とを各々入力してその論理積出力(第3図
e)を、第3のAND回路Yは、第3のフリップフロ
ップ回路FのQ出力と第4のフリップフロップ回路F
の出力とを各々入力してその論理積出力(第3図
d)を、第4のAND回路Yは、第4のフリップフロ
ップ回路FのQ出力と第3のフリップフロップ回路F
の出力とを各々入力してその論理積出力(第3図
e)を、第5のAND回路Yは、第5のフリップフロ
ップ回路FのQ出力と第6のフリップフロップ回路F
の出力とを各々入力してその論理積出力(第3図
d)を、第6のAND回路Yは、第6のフリップフロ
ップ回路FのQ出力と第5のフリップフロップ回路F
の出力とを各々入力してその論理積出力(第3図
e)をそれぞれ出力する。上記第1〜第6のフリップフ
ロップ回路F〜Fと上記第1〜第6のAND回路Y
〜Yとが特許請求の範囲中の位相判別手段を構成す
る。
そして、上記第1、第3、第5のAND回路Y
,Yの各出力(第3図d)は正転方向判別用の3
入力の第1のOR回路Oに、また第2、第4、第6の
AND回路Y,Y,Yの出力は同じく3入力の逆
転方向判別用の第2のOR回路Oにそれぞれ入力さ
れ、各々の論理和がとられる。これら第1、第2のOR
回路O1,O(特許請求の範囲中の第1、第2の回転方
向判定手段に該当する)の各論理和出力(第3図f,g)
が上記第1、第2、第3の回転センサS,S,S
の3相出力の組合わせよりなる回転方向検出信号とな
る。
その結果、上記第3図(a)〜(g)のタイムチャートより上
記第1のOR回路Oの出力がH(ハイレベル)となる
場合は、上記回転円板1が第1の回転センサSから第
3の回転センサSへの回転方向(S→S)、すな
わち正転方向にあり、他方第2のOR回路Oの出力が
H(ハイレベル)の場合には、上記回転円板1が第3の
回転センサSから第1の回転センサSへの回転方向
(S→S)、すなわち逆転方向にあることが示され
る。一方、第1のOR回路Oの出力が、L(ローレベ
ル)の場合には正逆方向不明か、又は逆転方向かのいず
れかであり少なくとも正転方向ではないことが示され、
また第2のOR回路Oの出力がLの場合には、正逆方
向不明か、又は正転方向のいずれかであり、少なくとも
逆転方向ではないことが示される。従って、今例えば上
記の状態において、いずれかの回転センサ、例えば第3
の回転センサSが故障したとすると、第4図(a)〜(k)
のタイムチャートに示すように、該第3の回転センサS
自体の出力は、正しい回転パルスを発生しなくなり、
当該第3の回転センサSの出力をデータ入力とする第
5、第6のフリップフロップ回路F,Fの入力状態
は第4図cのように変化する。これに対し、そのクロッ
ク入力は変化しない。従って、上記第5のフリップフロ
ップ回路Fは、上記第3図a(第4図a)のクロック入
力で上記第4図cの入力を読み込み当該クロック周期間
上記データ入力に対応したQ出力とそれを反転した出
力を発生する。又、一方、第6のフリップフロップ回路
のデータ入力も同様に変化する。
さらに、上記の結果、上記第3の回転センサSの出力
をクロック入力とする第3、第4のフリップフロップ回
路F,FのQ,出力も変化する。従って、以上の
結果、上記第3のAND回路の出力は第4図fのよう
に、また第5のAND回路Yの出力は、第4図hのよ
うに変化する。しかし、この場合には逆転方向判別用の
第2、第4、第6のAND回路Y,Y,Yの出力
(第4図e,g,i)は変化しない。従って、第2のOR回
路Oの出力がLのままである。
そして、一方上記第1のAND回路Yの出力は、第
1、第2の回転センサS,Sが正常であるために、
通常の動作の通りH出力(第3図d,第4図d)を維持し
ている。従って、第1のOR回路Oの出力は結局Hで
あり、正常は正転方向であることが判別される。
(発明の効果) 本発明は、以上に説明したように、回転軸に連結された
回転円板と、該回転円板の全周にわたって円周方向に一
定のピッチで設けられた複数の被検出部と、該複数の被
検出部の回転軌跡上に相互に円周方向に一定の間隔を置
いて設けられ、当該複数の被検出部の各々と対応して所
定の周期で連続し、かつ相互に同じだけ位相を異にする
3組の2値信号を発生する第1〜第3の少なくとも3つ
の回転検出手段と、該第1〜第3の回転検出手段による
上記第1〜第3の3組の2値検出信号の内の相互に異な
る2組毎の2値検出信号を入力し、それら各2組の2値
検出信号の組合せから正転方向判別用および逆転方向判
別用各3組の論理値信号を形成して相対的に位相の偏移
方向を判別する位相判別手段と、該位相判別手段の上記
正転方向判別用3組の論理値信号を入力し、それらの論
理和から上記回転円板の正転方向を判定する第1の回転
方向判定手段と、上記位相判別手段の逆転方向判別用3
組の論理値信号を入力し、それらの論理和から上記回転
円板の逆転方向を判定する第2の回転方向判定手段とを
備えてなるものである。
すなわち、本発明によると、先ず全周にわたり一定のピ
ッチで複数の被検出部が設けられた回転円板の当該複数
の被検出部の回転軌跡上に位置してそれぞれの2値出力
信号が相互に同位相ずつ偏移して出力されるように所定
の間隔を置いて第1〜第3の少くとも3組の回転検出手
段が設けられている。そして、位相判別手段によってそ
れらの内の相互に異なる少なくとも2組毎の回転検出手
段の2値出力の論理値をとり、その結果形成された正転
方向および逆転方向各3組の論理値信号によって位相の
偏移方向を判別する。その後、該位相判別手段の正転方
向3組、逆転方向3組の各論理値信号が対応する第1、
第2の回転方向判定手段に入力されて、それらの各論理
和信号の対比から回転速度と回転方向とが検出されるこ
とになる。従って、上記回転検出手段のひとつが故障し
ても関係なく回転速度並びに回転方向の検出が可能で検
出精度の低下もない。
また、回転速度については2組の回転検出手段が故障し
てもなお最後の1組の回転検出手段により検出が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係る回転検出装置の回転セ
ンサ部の構成を示す斜視図、第2図は、上記回転検出装
置の電気回路図、第3図、第4図は、その回路動作を示
すタイムチャートである。 1……回転円板 3……回転軸 S〜S……第1〜第3の回転センサ F〜F……第1〜第6のフリップフロップ回路 Y〜Y……第1〜第6のAND回路 O1,O……第1、第2のOR回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転軸に連結された回転円板と、該回転円
    板の全周にわたって円周方向に一定のピッチで設けられ
    た複数の被検出部と、該複数の被検出部の回転軌跡上に
    相互に円周方向に一定の間隔を置いて設けられ、当該複
    数の被検出部の各々と対応して所定の周期で連続し、か
    つ相互に同じだけ位相を異にする3組の2値信号を発生
    する第1〜第3の少なくとも3つの回転検出手段と、該
    第1〜第3の回転検出手段による上記第1〜第3の3組
    の2値検出信号の内の相互に異なる2組毎の2値検出信
    号を入力し、それら各2組の2値検出信号の組合せから
    正転方向判別用および逆転方向判別用各3組の論理値信
    号を形成して相対的に位相の偏移方向を判別する位相判
    別手段と、該位相判別手段の上記正転方向判別用3組の
    論理値信号を入力し、それらの論理和から上記回転円板
    の正転方向を判定する第1の回転方向判定手段と、上記
    位相判別手段の逆転方向判別用3組の論理値信号を入力
    し、それらの論理和から上記回転円板の逆転方向を判定
    する第2の回転方向判定手段とを備えてなる回転検出装
    置。
JP60091688A 1985-04-28 1985-04-28 回転検出装置 Expired - Lifetime JPH0614067B2 (ja)

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JP60091688A JPH0614067B2 (ja) 1985-04-28 1985-04-28 回転検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS61250563A JPS61250563A (ja) 1986-11-07
JPH0614067B2 true JPH0614067B2 (ja) 1994-02-23

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313370B1 (ko) * 2009-06-26 2013-10-01 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 검지 디바이스, 및 엘리베이터 또는 에스컬레이터의 제어 장치
DE102012014493B4 (de) * 2012-07-23 2020-07-09 Epro Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur redundanten Erkennung einer Drehrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940258A (ja) * 1982-08-31 1984-03-05 Sharp Corp 光電式ロ−タリ−エンコ−ダ

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JPS5940258A (ja) * 1982-08-31 1984-03-05 Sharp Corp 光電式ロ−タリ−エンコ−ダ

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