JPH11223639A - Rotating speed detector - Google Patents
Rotating speed detectorInfo
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- JPH11223639A JPH11223639A JP2429098A JP2429098A JPH11223639A JP H11223639 A JPH11223639 A JP H11223639A JP 2429098 A JP2429098 A JP 2429098A JP 2429098 A JP2429098 A JP 2429098A JP H11223639 A JPH11223639 A JP H11223639A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪速度検出装置
などのように回転体の回転速度を検出する回転速度検出
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotational speed detecting device for detecting the rotational speed of a rotating body, such as a wheel speed detecting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、回転速度検出装置の一例として、
例えば、特開平４−１１０７７４号公報に記載のものが
知られている。この従来の回転速度検出装置は、回転体
の回転に応じた信号を出力するセンサが、ロータのＮ極
Ｓ極を検出するホール素子と、ホール素子に対応した出
力電圧を二値信号に変換するコンパレータと、コンパレ
ータの出力状態に応じてＯＮ・ＯＦＦされるトランジス
タと、このトランジスタと電源との間に直列に設けられ
た抵抗とを有した構成となっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a rotational speed detecting device,
For example, the one described in JP-A-4-110774 is known. In this conventional rotation speed detection device, a sensor that outputs a signal corresponding to the rotation of a rotating body converts a Hall element that detects an N pole and an S pole of a rotor and an output voltage corresponding to the Hall element into a binary signal. The configuration includes a comparator, a transistor that is turned on / off according to the output state of the comparator, and a resistor that is provided in series between the transistor and a power supply.
【０００３】したがって、従来技術では、回転体の回転
に伴いトランジスタのＯＮ・ＯＦＦが切り替わってセン
サの消費電力が変化するもので、この消費電力の変化に
応じて、電源電圧と０Ｖととの間にそれぞれ設定された
Ｈｉ電圧とＬｏ電圧の２つの電圧によるＨｉ・Ｌｏの信
号が交互に出力されるものであった。Therefore, in the prior art, the ON / OFF of the transistor is switched with the rotation of the rotator, so that the power consumption of the sensor changes. The Hi / Lo signals are output alternately by the two voltages Hi and Lo set respectively.
【０００４】この従来技術にあっては、信号線の数を２
本にして信号線の数を削減でき、また、ハーネスの短絡
や断線の場合には、センサの出力が、Ｈｉ電圧よりも高
圧の電源電圧となったり、Ｌｏ電圧よりも低圧の０Ｖと
なったりするため、これに基づいて検出することができ
る。In this prior art, the number of signal lines is two.
In this case, the number of signal lines can be reduced, and in the case of a short circuit or disconnection of the harness, the output of the sensor becomes a power supply voltage higher than the Hi voltage or 0 V lower than the Lo voltage. Therefore, detection can be performed based on this.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の回転速度検出装
置を車輪速度検出装置として使用している車両にあって
は、走行中には随時オルタネータにより発電を行ってお
り、また、走行中は種々の電装品が作動している。この
オルタネータの発電量はエンジン回転数により上下する
し、また、電装品の消費電力は電装品の作動状態に応じ
て変化する。このようなことから、車両の電源電圧は一
定せずにある程度上下する。In a vehicle in which the above-described rotational speed detecting device is used as a wheel speed detecting device, an alternator generates power as needed during running, and various kinds of power are generated during running. Electrical components are working. The amount of power generated by the alternator fluctuates depending on the engine speed, and the power consumption of the electric components changes according to the operating state of the electric components. For this reason, the power supply voltage of the vehicle fluctuates to some extent without being constant.
【０００６】このように、電圧が不安定であると、セン
サにおけるＨｉ，Ｌｏの電圧も変化してしまい、このＨ
ｉ・Ｌｏの判別ができなくなって誤検出を招くおそれが
あるという問題や、短絡・断線の検出精度が低下すると
いう問題があった。また、センサからの信号にノイズが
重畳した場合、このノイズが信号にそのまま反映してし
まい誤検出を行うおそれがあるという問題もあった。As described above, if the voltage is unstable, the Hi and Lo voltages at the sensor also change, and this H
There has been a problem that i / Lo cannot be determined and erroneous detection may be caused, and a problem that detection accuracy of short-circuit / disconnection is reduced. Further, when noise is superimposed on a signal from the sensor, the noise is directly reflected on the signal, and there is a problem that erroneous detection may be performed.
【０００７】さらに、上述のような電源電圧にばらつき
により、従来技術にあっては、以下に述べる問題点もあ
った。すなわち、図４（ａ）に示すように、電源電圧が
上下した場合には、センサの出力がＨｉであるかＬｏで
あるかを判別する閾値も変化する。図では、センサへの
電圧が、例えば４．５Ｖと３Ｖとに変化した場合の閾値
の変化を示している。そして、このように閾値が変化す
ると、センサにおけるＨｉ，Ｌｏの切り替わり時期が変
化し、磁束密度に対し本来Ｈｉと判断すべき時よりも早
くＨｉと判断したり、逆に、本来Ｈｉと判断すべき時よ
りも遅くＨｉと判断したりするという現象が生じ、その
結果、信頼性の低下を招く。[0007] Further, due to the above-mentioned variation in the power supply voltage, the prior art has the following problems. That is, as shown in FIG. 4A, when the power supply voltage rises and falls, the threshold for determining whether the output of the sensor is Hi or Lo also changes. The figure shows a change in the threshold value when the voltage to the sensor changes to, for example, 4.5 V and 3 V. When the threshold value changes in this way, the switching time of Hi and Lo in the sensor changes, and the magnetic flux density is determined to be Hi earlier than when it should be determined to be Hi, or conversely, it is determined to be Hi. A phenomenon occurs in which Hi is determined later than necessary, resulting in a decrease in reliability.
【０００８】さらに、図示のように、磁束密度に対して
電圧が変動して閾値が上下すると、この時の磁束密度が
この上下する閾値の間にあると、図示のようなＨｉ，Ｌ
ｏのパルスが発生してしまい、このパルスに基づいて回
転速度の演算が成されてしまい、誤検出されてしまうと
いう問題があった。Further, as shown in the figure, when the voltage fluctuates with respect to the magnetic flux density and the threshold value rises or falls, if the magnetic flux density at this time falls between these threshold values, Hi and L as shown in the figure are displayed.
The pulse of o is generated, and the calculation of the rotational speed is performed based on this pulse, which causes a problem that the detection is erroneously performed.
【０００９】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、電源電圧が不安定な環境で使用して
も、回転速度、短絡、断線の検出精度の向上を図ること
を主たる目的とし、さらに、より一層の検出精度の向上
を図ることができるとともにノイズを原因とする誤検出
の防止を図ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and aims to improve the detection accuracy of the rotational speed, short-circuit, and disconnection even when used in an environment where the power supply voltage is unstable. It is a main object of the present invention to further improve detection accuracy and to prevent erroneous detection due to noise.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、図１のクレーム対応図に示すように、回
転体ａの回転に伴う磁束密度の変化に応じてオン・オフ
して消費電流値が変化するセンサｂと、このセンサｂを
駆動させる電源ｃと、前記センサｂの消費電流値の変化
に応じたＨｉ・Ｌｏのパルス信号を形成する波形整形回
路ｄと、を備えた回転速度検出装置において、前記電源
ｃおよび波形整形回路ｄと、前記センサｂと、の間に、
センサｂとの間の電圧をフィードバックして、センサｂ
に印加する電圧を一定化させる安定回路ｅが設けられて
いることを特徴とする。請求項２に記載の発明は、請求
項１に記載の回転速度検出装置において、前記安定回路
ｅが、前記電源ｃとセンサｂとの間に設けられたオペア
ンプｅ１と、このオペアンプｅ１の出力側とセンサｂと
を結ぶ回路ｆに設けられた抵抗ｅ２とを備え、前記オペ
アンプｅ１の２つの入力の一方が、フィードバック回路
ｅ３を介して得られる前記抵抗ｅ２よりもセンサｂ側の
電圧であるとともに、入力の他方が所定の基準電圧ｇで
あり、前記オペアンプｅ１の出力側と前記抵抗ｅ２との
間の電圧が、前記波形整形回路ｄに入力されるよう構成
されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明
は、請求項１または２に記載の回転速度検出装置におい
て、前記波形整形回路ｄには、波形を整形する波形整形
部ｄ１の手前に前記安定回路ｅからの信号のレベルを圧
縮する分圧回路ｄ２が設けられていることを特徴とす
る。請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載
の回転速度検出装置において、前記波形整形回路ｄに
は、波形を整形する波形整形部ｄ１の手前に前記安定回
路ｅからの出力電圧と基準電圧との差に比例した電圧を
出力する差動増幅回路ｄ３が設けられていることを特徴
とする。In order to achieve the above object, the present invention, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, turns on / off according to a change in magnetic flux density accompanying rotation of a rotating body a. And a power supply c for driving the sensor b, and a waveform shaping circuit d for forming a Hi / Lo pulse signal according to the change in the current consumption of the sensor b. Between the power supply c and the waveform shaping circuit d, and the sensor b.
The voltage between sensor b is fed back to sensor b
And a stabilizing circuit e for stabilizing the voltage applied to. According to a second aspect of the present invention, in the rotational speed detecting device according to the first aspect, the stabilizing circuit e includes an operational amplifier e1 provided between the power supply c and the sensor b, and an output side of the operational amplifier e1. And a resistor f2 provided in a circuit f connecting the sensor b and one of two inputs of the operational amplifier e1 is a voltage on the sensor b side with respect to the resistor e2 obtained via a feedback circuit e3. The other input is a predetermined reference voltage g, and a voltage between the output side of the operational amplifier e1 and the resistor e2 is input to the waveform shaping circuit d. According to a third aspect of the present invention, in the rotation speed detecting device according to the first or second aspect, the waveform shaping circuit d includes a signal from the stabilizing circuit e before a waveform shaping unit d1 for shaping a waveform. A voltage dividing circuit d2 for compressing the level is provided. According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation speed detecting device according to the first or second aspect, the waveform shaping circuit d includes an output voltage from the stabilizing circuit e before a waveform shaping unit d1 for shaping a waveform. And a differential amplifier circuit d3 for outputting a voltage proportional to the difference between the reference voltage and the reference voltage.
【００１１】[0011]
【作用】回転体ａが回転すると、センサｂは、回転体ａ
の回転に伴う磁束密度の変化に応じてオン・オフして消
費電流値が変化し、この消費電流の変化に基づいて波形
整形回路ｄでは、Ｈｉ・Ｌｏのパルス信号が形成され
る。この時、本発明では、種々の理由により、電源電圧
が変化しても安定回路ｅによりセンサｂに印加する電圧
が一定化される。したがって、センサｂでは、電源ｃの
電圧の変化の有無にかかわらず、オン・オフする閾値が
変化することがない。よって、閾値が変動することを原
因としてセンサｂがオン・オフするタイミングが変化し
たり、あるいは、閾値の変動を原因とするオン・オフ信
号が形成されることがなく、高い検出精度が得られる。When the rotating body a rotates, the sensor b detects the rotating body a.
The current consumption value changes by turning on and off according to the change in the magnetic flux density due to the rotation of the waveform, and the waveform shaping circuit d forms a Hi / Lo pulse signal based on the change in the current consumption. At this time, in the present invention, the voltage applied to the sensor b is stabilized by the stabilization circuit e even if the power supply voltage changes for various reasons. Therefore, in the sensor b, the on / off threshold does not change regardless of the presence or absence of a change in the voltage of the power supply c. Therefore, the timing at which the sensor b is turned on / off due to the change in the threshold value does not change, or an on / off signal due to the change in the threshold value is not formed, and high detection accuracy can be obtained. .
【００１２】上記安定回路ｅの作動において、請求項２
に記載の発明では、センサｂの消費電流の変動すると、
センサｂと抵抗ｅ２との間の電流が変動する。ここで、
Ｅ＝ＩＲの関係から明らかなように、抵抗ｅ２を介する
ことによってセンサｂの消費電流の変動に伴って抵抗ｅ
２とオペアンプｅ１との間で電圧の変動が発生する。オ
ペアンプｅ１では、抵抗ｅ２とセンサｂとの間の電圧を
フィードバック回路ｅ３を介して入力し、この電圧が常
に一定になるように作動するものであり、この時の、オ
ペアンプｅ１と抵抗ｅ２との間における電圧の変動は、
基準電圧ｇに、それぞれセンサｂがオンの時の電圧、お
よびセンサｂがオフの時の電圧を加えた値となる。な
お、上記抵抗ｅ２とオペアンプｅ１との間の電圧の変動
が、波形整形回路ｄ１に入力されて、パルス波形の信号
が形成される。In the operation of the ballast circuit e,
In the invention described in the above, when the current consumption of the sensor b fluctuates,
The current between the sensor b and the resistor e2 fluctuates. here,
As is apparent from the relationship of E = IR, the resistance e changes with the current consumption of the sensor b through the resistance e2.
2 and the operational amplifier e1. The operational amplifier e1 inputs a voltage between the resistor e2 and the sensor b via a feedback circuit e3, and operates so that the voltage is always constant. The voltage fluctuation between
The reference voltage g is a value obtained by adding the voltage when the sensor b is on and the voltage when the sensor b is off to the reference voltage g. The change in the voltage between the resistor e2 and the operational amplifier e1 is input to the waveform shaping circuit d1, and a signal having a pulse waveform is formed.
【００１３】上記波形整形回路ｄの作動において、請求
項３に記載の発明では、０〜電源電圧までの範囲で変化
する安定回路ｅの出力を、分圧回路ｄ２において、０〜
所定の電圧までの範囲に圧縮し、マイクロコンピュータ
において処理可能な電圧の信号に変換する。In the operation of the waveform shaping circuit d, according to the third aspect of the present invention, the output of the stabilizing circuit e, which changes in the range from 0 to the power supply voltage, is output to the voltage dividing circuit d2 from 0 to
The signal is compressed to a predetermined voltage range and converted into a signal of a voltage that can be processed by a microcomputer.
【００１４】また、上記波形整形回路ｄの作動におい
て、請求項４に記載の発明では、差動増幅回路ｄ３にお
いて、安定回路ｅの出力電圧と基準電圧ｇとの差に比例
した電圧を出力する。したがって、安定回路ｅの出力か
ら電源ｃの電圧および基準電圧ｇの変動分が取り除かれ
る。また、上記差を増幅させることにより、ノイズによ
る影響を受け難くすることができる。In the operation of the waveform shaping circuit d, according to the fourth aspect of the present invention, the differential amplifier circuit d3 outputs a voltage proportional to the difference between the output voltage of the ballast circuit e and the reference voltage g. . Therefore, the fluctuation of the voltage of the power supply c and the reference voltage g is removed from the output of the ballast circuit e. In addition, by amplifying the difference, it is possible to reduce the influence of noise.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （実施の形態１）実施の形態１の回転速度検出装置は、
請求項３記載の発明に対応したもので、図２にその構成
を示している。図において、１は回転体としてのロータ
である。このロータ１は、外周部にはＮ極とＳ極とが交
互に着磁され、例えば、車輪速度を検出する場合には図
外の車輪と同軸に設けられるものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) A rotation speed detecting device according to Embodiment 1
FIG. 2 shows a configuration corresponding to the third aspect of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a rotor as a rotating body. The rotor 1 has N and S poles alternately magnetized on its outer periphery. For example, when detecting wheel speed, the rotor 1 is provided coaxially with a wheel (not shown).
【００１６】前記ロータ１に近接してセンサ２が設けら
れている。このセンサ２は、ホール素子やＭＲ素子など
の磁感素子２ａと、トランジスタ２ｂと、抵抗ＲＬを備
え、磁感素子２ａがロータ１のＮ極Ｓ極を検出するのに
応じてトランジスタ２ｂがＯＮ，ＯＦＦし、センサ消費
電流が変化するよう構成されている。センサ消費電流
は、トランジスタ２ｂがＯＦＦの時には、磁感素子２ａ
内の回路消費電流となるもので、これをＩｃｃと表す。
また、トランジスタ２ｂがＯＮの時には、磁感素子２ａ
内の回路消費電流に抵抗ＲＬを流れる電流を加えた電流
となるもので、これをＩｃｃ＋ＩL と表す。A sensor 2 is provided near the rotor 1. The sensor 2 includes a magnetic sensing element 2a such as a Hall element or an MR element, a transistor 2b, and a resistor RL. When the magnetic sensing element 2a detects the N pole and the S pole of the rotor 1, the transistor 2b is turned on. , OFF, and the sensor current consumption changes. When the transistor 2b is OFF, the sensor current consumption is the magnetic sensing element 2a.
The current consumption is represented by Icc.
When the transistor 2b is ON, the magnetic sensing element 2a
In which a current obtained by adding the current flowing through the circuit consumption current resistance RL of the inner, which represents the Icc + I L.
【００１７】前記センサ２は、供給側と接地側の２本の
センサ電源ライン３ａ，３ｂを介してコントロールユニ
ットＣＵに接続されている。このコントロールユニット
ＣＵは、センサ２への電圧を一定電圧に安定させる安定
回路４と、この安定回路４を介して得られるセンサ２の
作動に基づく電圧信号をＣＰＵ５において処理可能な所
定のＨｉ，Ｌｏ信号に整形する波形整形回路６を備えて
いる。なお、前記ＣＰＵ５は、波形整形回路６から入力
された信号に基づいてロータ１の回転速度を演算し、得
られた回転速度に応じて所定のプログラムを実行するも
のであり、例えば、ＡＢＳ制御装置のように車輪速に応
じてブレーキ圧を調整するアクチュエータを駆動させる
ための演算処理を実行するものである。また、図におい
て７，８は、過電圧からの保護用の保護回路である。The sensor 2 is connected to the control unit CU via two sensor power lines 3a and 3b on the supply side and the ground side. The control unit CU includes a stabilizing circuit 4 for stabilizing the voltage to the sensor 2 at a constant voltage, and predetermined Hi and Lo levels that enable the CPU 5 to process a voltage signal based on the operation of the sensor 2 obtained through the stabilizing circuit 4. A waveform shaping circuit 6 for shaping the signal is provided. The CPU 5 calculates the rotation speed of the rotor 1 based on a signal input from the waveform shaping circuit 6 and executes a predetermined program in accordance with the obtained rotation speed. The arithmetic processing for driving the actuator that adjusts the brake pressure according to the wheel speed as described above is executed. In the figure, reference numerals 7 and 8 denote protection circuits for protection from overvoltage.
【００１８】前記安定回路４において、ＯＰ１はオペア
ンプである。このオペアンプＯＰ１は、出力側が前記セ
ンサ電源ライン３ａに接続され、このセンサ電源ライン
３ａの途中には、抵抗Ｒ１が設けられている。また、オ
ペアンプＯＰ１の入力側は、−側入力端子に、センサ電
源ライン３ａにおいて抵抗Ｒ１よりもセンサ２側（これ
を下流とする）に一端が接続されているフィードバック
回路４ａの他端が接続されているとともに、＋側入力端
子に基準電圧Ｖｃｃが入力されている。なお、基準電圧
Ｖｃｃは、図外のイグニッション側の電源電圧ＶIGN
を、レギュレータなどを用いて例えば５Ｖ程度の制御用
の所望の電圧に降下させた電圧である。In the stabilizing circuit 4, OP1 is an operational amplifier. The output side of the operational amplifier OP1 is connected to the sensor power supply line 3a, and a resistor R1 is provided in the middle of the sensor power supply line 3a. The input side of the operational amplifier OP1 is connected to the negative input terminal, and the other end of the feedback circuit 4a, one end of which is connected to the sensor 2 side (the downstream side) of the resistor R1 in the sensor power supply line 3a. And the reference voltage Vcc is input to the + input terminal. The reference voltage Vcc is equal to the ignition-side power supply voltage V IGN (not shown).
Is reduced to a desired control voltage of, for example, about 5 V using a regulator or the like.
【００１９】前記安定回路４において、オペアンプＯＰ
１の出力と抵抗Ｒ１との間が、前記波形整形回路６に接
続されている。この波形整形回路６は、１つの比較器Ｃ
ＯＭＰ１と５つの抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６を
備えている。前記抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は直列に接続さ
れて、分圧回路６ａを構成し、比較器ＣＯＭＰ１および
抵抗Ｒ５，Ｒ６が波形整形部６ｂを構成している。すな
わち、前記分圧回路６ａでは、前記安定回路４における
オペアンプＯＰ１の出力部分Ａ点の電圧を分圧回路６ａ
の抵抗Ｒ３とＲ４との間のＢ点において、例えば、１／
２，１／３に圧縮させるよう構成されている。また、こ
のＢ点の電圧は、途中で２方向に別れ、一方はＣＰＵ５
のＡ／Ｄポートに接続され、他方は比較器ＣＯＭＰ１の
−側入力端子に入力されている。また、比較器ＣＯＭＰ
１の＋側入力端子には、前記抵抗Ｒ５，Ｒ６との分圧に
より形成されたリファレンス電圧が入力され、この比較
器ＣＯＭＰ１の出力は、前記ＣＰＵ５のＳｉｇＩＮに入
力されている。このＳｉｇＩＮは、回転速度信号の入力
ポートであり、また、Ａ／Ｄポートは、センサ２および
周辺回路の異常を検出するために電圧をモニタするため
のポートであって、ＣＰＵ５は、ＳｉｇＩＮから信号を
入力して回転速度を演算すると同時にＡ／Ｄポートの入
力に基づいて短絡・断線などの異常を監視している。In the ballast circuit 4, the operational amplifier OP
1 and the resistor R1 are connected to the waveform shaping circuit 6. This waveform shaping circuit 6 includes one comparator C
OMP1 and five resistors R2, R3, R4, R5, R6 are provided. The resistors R2, R3, and R4 are connected in series to form a voltage dividing circuit 6a, and the comparator COMP1 and the resistors R5 and R6 form a waveform shaping unit 6b. That is, in the voltage dividing circuit 6a, the voltage at the point A of the output portion of the operational amplifier OP1 in the ballast circuit 4 is divided by the voltage dividing circuit 6a.
At point B between resistors R3 and R4 of
It is configured to compress to 2/3. The voltage at the point B is divided in two directions on the way,
, And the other is input to the negative input terminal of the comparator COMP1. Also, the comparator COMP
The reference voltage formed by the voltage division with the resistors R5 and R6 is input to the + input terminal of the comparator 1, and the output of the comparator COMP1 is input to SigIN of the CPU 5. The SigIN is an input port for a rotation speed signal, the A / D port is a port for monitoring a voltage to detect an abnormality in the sensor 2 and the peripheral circuit, and the CPU 5 sends a signal from the SigIN. At the same time as calculating the rotation speed, and at the same time, monitoring for abnormalities such as short-circuit and disconnection based on the input of the A / D port.
【００２０】なお、保護回路７，８は、それぞれ２個の
ダイオードを有し、一方のダイオードは基準電圧Ｖｃｃ
に接続され、他方のダイオードは接地されている。Each of the protection circuits 7 and 8 has two diodes, one of which is connected to the reference voltage Vcc.
And the other diode is grounded.
【００２１】次に、実施の形態１の作用を説明する。図
３に示すように、電源電圧ＶIGN は例えば１２Ｖ程度の
所定の電圧となっており、また、基準電圧Ｖｃｃは例え
ば５Ｖ程度の所定の電圧となっている。Next, the operation of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the power supply voltage V IGN is a predetermined voltage of, for example, about 12 V, and the reference voltage Vcc is a predetermined voltage of, for example, about 5 V.
【００２２】ここで、ロータ１が回転すると、センサ２
では、ロータ１のＮ極・Ｓ極に応じてトランジスタ２ｂ
がＯＮ・ＯＦＦを繰り返す。この場合、センサ２の消費
電流は、トランジスタ２ｂがＯＦＦの時Ｉｃｃ、ＯＮの
時Ｉｃｃ＋ＩL となる。そこで、センサ電源ライン３ａ
では、途中に抵抗Ｒ１が設けられているため、オペアン
プＯＰ１は、このトランジスタ２ｂのＯＮ・ＯＦＦの切
り替わりに伴う抵抗Ｒ１よりも下流の電圧変化をフィー
ドバック回路４ａで入力して、この位置の電圧が基準電
圧Ｖｃｃとほぼ同一となるように作動し、この結果、オ
ペアンプＯＰ１の出力側の電圧は、トランジスタ２ｂが
ＯＮの時は、Ｖｃｃ＋（Ｉｃｃ＋ＩL ）Ｒとなり、ま
た、トランジスタ２ｂがＯＦＦの時は、Ｖｃｃ＋Ｉｃｃ
・Ｒとなるものであり、図示のようなＨｉ電圧とＬｏ電
圧との二値信号が形成される。Here, when the rotor 1 rotates, the sensor 2
Then, according to the N pole and the S pole of the rotor 1, the transistor 2b
Repeats ON / OFF. In this case, the current consumption of the sensor 2, the transistor 2b is Icc + I L when Icc, when the ON of OFF. Therefore, the sensor power supply line 3a
Since the resistor R1 is provided in the middle, the operational amplifier OP1 inputs a voltage change downstream of the resistor R1 due to the ON / OFF switching of the transistor 2b by the feedback circuit 4a, and the voltage at this position is changed. The operation is performed so as to be substantially equal to the reference voltage Vcc. As a result, the voltage on the output side of the operational amplifier OP1 becomes Vcc + (Icc + I L ) R when the transistor 2b is ON, and when the transistor 2b is OFF. , Vcc + Icc
R, and a binary signal of Hi voltage and Lo voltage as shown in the figure is formed.
【００２３】また、オペアンプＯＰ１は、抵抗Ｒ１の下
流では常時、ほぼ基準電圧Ｖｃｃとなるように作動する
ため、センサ２の出力は、電源電圧ＶIGN および基準電
圧Ｖｃｃの変化の有無に係わらず安定する。したがっ
て、センサ２においては、図４（ｂ）に示すように、電
源電圧ＶIGN あるいは基準電圧Ｖｃｃが変化しても閾値
が一定しており、センサ２の消費電力の変化、すなわ
ち、電圧のＨｉ，Ｌｏが切り替わるタイミングが、ロー
タ１の回転に対して一定する。また、磁束密度が閾値の
近傍であるときに閾値の変動によりＨｉ，Ｌｏの切り替
わりが生じることもない。ちなみに、同図（ａ）は従来
を示しており、電源電圧ＶIGN および基準電圧Ｖｃｃが
変動すると、閾値が変化し、これにより磁束密度の変化
に応じてセンサ２の電圧のＨｉ，Ｌｏが切り替わるタイ
ミングが変化するとともに、磁束密度がこの閾値の近傍
である時に、閾値が変動すると、図示のようなＨｉ，Ｌ
ｏのパルス信号が形成されるおそれがある。Further, since the operational amplifier OP1 always operates so as to be substantially at the reference voltage Vcc downstream of the resistor R1, the output of the sensor 2 is stable irrespective of whether the power supply voltage VIGN and the reference voltage Vcc change. I do. Therefore, in the sensor 2, as shown in FIG. 4B, the threshold is constant even if the power supply voltage V IGN or the reference voltage Vcc changes, and the change in the power consumption of the sensor 2, that is, the voltage Hi, , Lo are switched with respect to the rotation of the rotor 1. Further, when the magnetic flux density is close to the threshold value, switching between Hi and Lo does not occur due to the change in the threshold value. By the way, FIG. 1A shows a conventional example. When the power supply voltage V IGN and the reference voltage Vcc fluctuate, the threshold value changes, whereby the Hi and Lo of the voltage of the sensor 2 are switched according to the change of the magnetic flux density. When the timing changes and the magnetic flux density is near this threshold, and the threshold changes, Hi, L
An o pulse signal may be formed.
【００２４】また、センサ２が短絡した場合、消費電流
が大きくなるため、オペアンプＯＰ１の出力は、図３に
示すとおり、ほぼ電源電圧ＶIGN となるものであり、こ
の高電圧によりセンサ２の短絡を検出することができ
る。また、センサ２が断線した場合、消費電流が少なく
なるため、オペアンプＯＰ１の出力は基準電圧Ｖｃｃ近
くまで低下するものであり、この低電圧によりセンサ２
の断線を検出することができる。Further, when the sensor 2 is short-circuited, the current consumption becomes large, so that the output of the operational amplifier OP1 becomes almost the power supply voltage V IGN as shown in FIG. Can be detected. Further, when the sensor 2 is disconnected, the current consumption is reduced, so that the output of the operational amplifier OP1 decreases to near the reference voltage Vcc.
Can be detected.
【００２５】以上説明したように、実施の形態１にあっ
ては、安定回路４を設けて、電源電圧ＶIGN およびセン
サ消費電流が変動しても、センサ２へ供給される電圧は
常時一定するように構成したため、センサ２における閾
値が一定し、センサ２の消費電流、すなわちＨｉ，Ｌｏ
の電圧信号の切り替わりのタイミングが、電源電圧Ｖ
IGN およびセンサ消費電流の変動の有無にかかわらず常
時一定することにより、検出精度の向上を図ることがで
きるという効果が得られる。また、同様にセンサ２の閾
値が一定することにより、センサ２における磁束密度が
閾値の近傍である時に、閾値が変動して、センサ２から
Ｈｉ，Ｌｏのパルス信号が出力されるといった不具合が
生じることがなく、これによっても検出精度の向上を図
ることができるという効果が得られる。また、波形整形
回路６において、抵抗Ｒ２〜Ｒ４から成る分圧回路６ａ
を設けていることにより、基準電圧Ｖｃｃにセンサ２に
おける電圧変化を上乗せして形成された電圧信号を圧縮
して低電圧の信号に変換するものであり、ＣＰＵ５に使
用できる電圧に簡単で安価な構成により変換することが
できるという効果が得られる。また、センサ２の短絡お
よび断線を検出することができるという効果、およびセ
ンサ２とコントロールユニットＣＵとの接続が、２本の
電源ライン３ａ，３ｂのみで済み、コストダウンならび
に配索の手間の軽減を図ることができるという効果が得
られる。As described above, in the first embodiment, the stabilizing circuit 4 is provided so that the voltage supplied to the sensor 2 is always constant even if the power supply voltage VIGN and the sensor current consumption fluctuate. With this configuration, the threshold value of the sensor 2 is constant, and the current consumption of the sensor 2, that is, Hi, Lo
The switching timing of the voltage signal of the
By keeping the current constant regardless of the fluctuation of the IGN and the sensor current consumption, the effect of improving the detection accuracy can be obtained. Similarly, when the threshold value of the sensor 2 is constant, when the magnetic flux density in the sensor 2 is close to the threshold value, the threshold value fluctuates, and the sensor 2 outputs Hi and Lo pulse signals. Therefore, the effect of improving the detection accuracy can be obtained. In the waveform shaping circuit 6, a voltage dividing circuit 6a including resistors R2 to R4
Is provided, the voltage signal formed by adding the voltage change in the sensor 2 to the reference voltage Vcc is compressed and converted into a low voltage signal, and the voltage used for the CPU 5 is simple and inexpensive. The effect that conversion can be performed by the configuration is obtained. Further, the short-circuit and disconnection of the sensor 2 can be detected, and the connection between the sensor 2 and the control unit CU requires only two power supply lines 3a and 3b, so that the cost is reduced and the labor for wiring is reduced. Is obtained.
【００２６】（実施の形態２）図５は実施の形態２の回
転速度検出装置を示しており、この実施の形態２は請求
項４記載の発明に対応している。なお、実施の形態２に
ついて説明するにあたり、実施の形態１と共通の構成に
ついては説明を省略して、相違点のみを説明する。(Embodiment 2) FIG. 5 shows a rotation speed detecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. This Embodiment 2 corresponds to the invention described in claim 4. In the description of the second embodiment, the description of the configuration common to the first embodiment will be omitted, and only different points will be described.
【００２７】この実施の形態２は、波形整形回路６の構
成が実施の形態１と異なっている。すなわち、安定回路
４のオペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ１との間のＡ点は、オペ
アンプＯＰ２に接続されている。そして、このオペアン
プＯＰ２には、４つの抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が接
続され、差動増幅回路６ｃが構成されている。この差動
増幅回路６ｃは、オペアンプＯＰ１の出力と基準電圧Ｖ
ｃｃとの差に比例した電圧を出力するものであり、この
差動増幅回路６ｃは、Ａ点とＢ点とにおける電圧を所定
の比率に制御することができる。The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the waveform shaping circuit 6. That is, the point A between the operational amplifier OP1 and the resistor R1 of the ballast circuit 4 is connected to the operational amplifier OP2. Further, four resistors R2, R3, R4, and R5 are connected to the operational amplifier OP2 to form a differential amplifier circuit 6c. This differential amplifier circuit 6c is configured to output the output of the operational amplifier OP1 and the reference voltage V
The differential amplifier circuit 6c can output a voltage proportional to the difference between the voltages A and B, and can control the voltages at the points A and B to a predetermined ratio.
【００２８】すなわち、Ａ点とＢ点との電圧の関係は、
ｋ（Ａ点の電圧−Ｖｃｃ）＝Ｂ点の電圧で表され、Ｒ２
＝Ｒ３、Ｒ４＝Ｒ５では、ｋ＝１となり、Ｒ２：Ｒ３＝
Ｒ４：Ｒ５＝１：２のとき、ｋ＝２となり、Ｒ２：Ｒ３
＝Ｒ４：Ｒ５＝１：３のときｋ＝３となる。That is, the relationship between the voltages at points A and B is
k (voltage at point-Vcc) = voltage at point B, and R2
= R3, R4 = R5, k = 1, and R2: R3 =
When R4: R5 = 1: 2, k = 2, and R2: R3
= R4: R5 = 1: 3, k = 3.
【００２９】図６は、実施の形態２の波形整形回路６の
出力を示すもので、この形態では、オペアンプＯＰ１と
基準電圧Ｖｃｃとの差に基づいて信号が形成されるた
め、基準電圧Ｖｃｃが図示のように変化しても、波形整
形回路６からのＨｉ，Ｌｏの信号は、従来のように、Ｈ
ｉ電圧，Ｌｏ電圧の値が変化することなく、Ｈｉ電圧，
Ｌｏ電圧の値が一定となる。したがって、検出精度が向
上するという効果が得られる。FIG. 6 shows the output of the waveform shaping circuit 6 according to the second embodiment. In this embodiment, a signal is formed based on the difference between the operational amplifier OP1 and the reference voltage Vcc. Even if it changes as shown in the figure, the Hi and Lo signals from the waveform shaping circuit 6 are H
Without changing the values of the i voltage and the Lo voltage,
The value of the Lo voltage becomes constant. Therefore, an effect that the detection accuracy is improved can be obtained.
【００３０】また、差動振幅回路６ｃにより、信号の振
幅を任意に大きくすることができるため、これにより不
感帯を大きくすることができるとともに、外乱ノイズの
影響を抑えることができ、よって検出精度を向上させる
ことができるという効果が得られる。Further, since the amplitude of the signal can be arbitrarily increased by the differential amplitude circuit 6c, the dead zone can be increased, and the influence of disturbance noise can be suppressed. The effect of being able to improve is obtained.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明してきたように本発明の車輪速
検出装置にあっては、電源および波形整形回路とセンサ
との間に、センサとの間の電圧をフィードバックして、
センサに印加する電圧を一定化する安定回路を設けた構
成としたため、車両に適用した場合などのように、種々
の理由により電源電圧が変化しても、センサに印加する
電圧が安定回路により一定化される結果、センサでは、
オン・オフする閾値が変化することがない。よって、閾
値が変動することを原因としてセンサがオン・オフする
タイミングが変化することがないとともに、あるいは、
閾値の変動を原因とするオン・オフ信号が形成されるこ
とがなく、高い検出精度が得られるという効果を奏す
る。As described above, in the wheel speed detecting device of the present invention, the voltage between the sensor and the power supply and the waveform shaping circuit is fed back between the sensor and
Since a stabilization circuit is provided to stabilize the voltage applied to the sensor, the voltage applied to the sensor is fixed by the stabilization circuit even if the power supply voltage changes for various reasons, such as when applied to vehicles. As a result, the sensor
The on / off threshold does not change. Therefore, the timing at which the sensor is turned on / off does not change due to the fluctuation of the threshold, or
An on / off signal due to a change in the threshold value is not formed, so that high detection accuracy can be obtained.
【００３２】請求項２に記載の発明では、上記安定回路
を、オペアンプと抵抗とフィードバック回路とによる簡
単な部品で構成したため、低コスト化を図ることができ
るという効果が得られる。According to the second aspect of the present invention, since the above-mentioned stabilizing circuit is composed of simple components including an operational amplifier, a resistor, and a feedback circuit, it is possible to reduce the cost.
【００３３】請求項３に記載の発明では、波形整形回路
に、安定回路からの信号のレベルを圧縮する分圧回路を
設けたため、安定回路からの出力が高圧であってもマイ
クロコンピュータにおいて処理可能な低電圧の信号に変
換することができるという効果が得られる。According to the third aspect of the present invention, since the waveform shaping circuit is provided with the voltage dividing circuit for compressing the level of the signal from the stabilizing circuit, the microcomputer can process even the output from the stabilizing circuit is high. The effect of being able to convert to a low voltage signal is obtained.
【００３４】請求項４に記載の発明では、波形整形回路
に、安定回路の出力電圧と基準電圧との差に比例した電
圧を出力する差動増幅回路を設けたため、安定回路ｅの
出力から電源の電圧および基準電圧の変動分を取り除く
ことができ、また、上記差を増幅させることにより、ノ
イズによる影響を受け難くすることができるものであ
り、これによって検出精度の向上を図ることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the waveform shaping circuit is provided with a differential amplifier circuit that outputs a voltage proportional to the difference between the output voltage of the stabilizing circuit and the reference voltage. Of the reference voltage and the reference voltage, and by amplifying the difference, it is possible to reduce the influence of noise, thereby improving the detection accuracy.
【図１】本発明の回転速度検出装置を示すクレーム対応
図である。FIG. 1 is a view corresponding to a claim showing a rotation speed detecting device of the present invention.
【図２】実施の形態１の全体図である。FIG. 2 is an overall view of the first embodiment.
【図３】実施の形態１の出力特性図である。FIG. 3 is an output characteristic diagram of the first embodiment.
【図４】実施の形態と従来との特性比較図である。FIG. 4 is a characteristic comparison diagram between the embodiment and the related art.
【図５】実施の形態２の全体図である。FIG. 5 is an overall view of a second embodiment.
【図６】実施の形態２と従来の特性比較図である。FIG. 6 is a characteristic comparison diagram between the second embodiment and the conventional characteristics.
ａ 回転体 ｂ センサ ｃ 電源 ｄ 波形整形回路 ｄ１ 波形整形部 ｄ２ 分圧回路 ｄ３ 差動増幅回路 ｅ 安定回路 ｅ１ オペアンプ ｅ２ 抵抗 ｅ３ フィードバック回路 ｆ 回路 ｇ 基準電圧 １ ロータ（回転体） ２ センサ ２ａ 磁感素子 ２ｂ トランジスタ ３ａ，３ｂ センサ電源ライン ４ 安定回路 ４ａ フィードバック回路 ５ ＣＰＵ ６ 波形整形回路 ６ａ 分圧回路 ６ｂ 波形整形部 ６ｃ 差動増幅回路 ７，８ 保護回路 ＣＵ コントロールユニット ＯＰ１ オペアンプ ＯＰ２ オペアンプ ＣＯＭＰ１ 比較器 Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗 a Rotating body b Sensor c Power supply d Waveform shaping circuit d1 Waveform shaping unit d2 Voltage dividing circuit d3 Differential amplifier circuit e Stabilizing circuit e1 Operational amplifier e2 Resistance e3 Feedback circuit f Circuit g Reference voltage 1 Rotor (rotating body) 2 Sensor 2a Magnetic feeling Element 2b Transistor 3a, 3b Sensor power supply line 4 Stabilizer 4a Feedback circuit 5 CPU 6 Waveform shaping circuit 6a Voltage divider 6b Waveform shaping unit 6c Differential amplifier 7,8 Protection circuit CU Control unit OP1 Operational amplifier OP2 Operational amplifier COMP1 Comparator R1 ~ R7 resistance
Claims (4)
じてオン・オフして消費電流値が変化するセンサと、 このセンサを駆動させる電源と、 前記センサの消費電流値の変化に応じたＨｉ・Ｌｏのパ
ルス信号を形成する波形整形回路と、を備えた回転速度
検出装置において、 前記電源および波形整形回路と、前記センサと、の間
に、センサとの間の電圧をフィードバックして、センサ
に印加する電圧を一定化させる安定回路が設けられてい
ることを特徴とする回転速度検出装置。1. A sensor whose current consumption value changes by turning on and off in accordance with a change in magnetic flux density accompanying rotation of a rotating body, a power source for driving the sensor, and a change in current consumption value of the sensor And a waveform shaping circuit for forming a Hi / Lo pulse signal, wherein the voltage between the sensor and the power supply is fed back between the power supply and the waveform shaping circuit and the sensor. And a stabilization circuit for stabilizing the voltage applied to the sensor.
間に設けられたオペアンプと、このオペアンプの出力側
とセンサとを結ぶ回路に設けられた抵抗とを備え、前記
オペアンプの２つの入力の一方が、フィードバック回路
を介して得られる前記抵抗よりもセンサ側の電圧である
とともに、入力の他方が所定の基準電圧であり、前記オ
ペアンプの出力側と前記抵抗との間の電圧が、前記波形
整形回路に入力されるよう構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の回転速度検出装置。2. The operational amplifier according to claim 1, wherein the stabilizing circuit includes an operational amplifier provided between the power supply and the sensor, and a resistor provided in a circuit connecting an output side of the operational amplifier and the sensor. Is a voltage on the sensor side with respect to the resistor obtained via a feedback circuit, and the other of the inputs is a predetermined reference voltage, and the voltage between the output side of the operational amplifier and the resistor is The rotation speed detection device according to claim 1, wherein the rotation speed detection device is configured to be input to a waveform shaping circuit.
波形整形部の手前に前記安定回路からの信号のレベルを
圧縮する分圧回路が設けられていることを特徴とする請
求項１または２に記載の回転速度検出装置。3. The waveform shaping circuit according to claim 1, further comprising a voltage dividing circuit for compressing a level of a signal from the stabilizing circuit before a waveform shaping unit for shaping a waveform. 3. The rotation speed detection device according to 2.
波形整形部の手前に前記安定回路からの出力電圧と基準
電圧との差に比例した電圧を出力する差動増幅回路が設
けられていることを特徴とする請求項１または２に記載
の回転速度検出装置。4. A differential amplifying circuit for outputting a voltage proportional to a difference between an output voltage from the stabilizing circuit and a reference voltage, before the waveform shaping unit for shaping a waveform. The rotation speed detecting device according to claim 1 or 2, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2429098A JPH11223639A (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Rotating speed detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2429098A JPH11223639A (en) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Rotating speed detector |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11223639A true JPH11223639A (en) | 1999-08-17 |
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ID=12134052
Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH11223639A (en) |
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| JP2017032587A (en) * | 2016-10-31 | 2017-02-09 | 三菱電機株式会社 | Magnetic detection device |
-
1998
- 1998-02-05 JP JP2429098A patent/JPH11223639A/en active Pending
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