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JP2005345384A - Rotation status detecting device and rotation status detection method - Google Patents

Rotation status detecting device and rotation status detection method Download PDF

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JP2005345384A
JP2005345384A JP2004167639A JP2004167639A JP2005345384A JP 2005345384 A JP2005345384 A JP 2005345384A JP 2004167639 A JP2004167639 A JP 2004167639A JP 2004167639 A JP2004167639 A JP 2004167639A JP 2005345384 A JP2005345384 A JP 2005345384A
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comparator
flip
flop
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Application number
JP2004167639A
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Japanese (ja)
Inventor
Manabu Tsukamoto
学 塚本
Takahiro Oonakamichi
崇浩 大中道
Takaaki Murakami
隆昭 村上
Yuji Ariyoshi
雄二 有吉
Yasuhiro Ozasayama
泰浩 小笹山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation status detecting device for simply detecting the rotational direction of a rotating body, and to provide a rotation status detection method. <P>SOLUTION: The rotation status detecting device includes a magnet for generating bias magnetic field, first and second bridge circuits composed of a pair of magnetoresistance effect elements for generating resistant change by the status change of the bias magnetic field corresponding to rotation of an object to be detected by facing a uneveness shaped magnetic rotating body which is the object to be detected in the bias magnetic field of the magnet and being arranged in the rotational direction in parallel, and a detection means, having a second comparator for outputting a logical value, by detecting the size of a middle point voltage and the reference voltage of the first bridge circuit and detecting the size of middle point voltages and reference voltages of a first comparator and the second bridge circuit and for detecting the changes in the output of the first and second comparator. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁性回転体の回転状態を検出する回転状態検出装置及び回転状態検出方法に関するものである。   The present invention relates to a rotation state detection device and a rotation state detection method for detecting a rotation state of a magnetic rotating body.

一般的に自動車のエンジンでは、エンジンの回転数や、複数ある気筒の点火タイミングを検出するために、回転センサが取り付けられている。回転センサは、例えば回転する歯車の歯に向けてバイアス磁界を発生する磁石と、バイアス磁界の変化に伴い抵抗値が変化する2組の磁気抵抗素子パターンを備え、磁気抵抗素子パターンをバイアス磁石の磁気的中心軸に対称に配置し、歯車の回転による磁界の変化を電圧として出力し、2組の磁気抵抗素子パターンの出力の差分をとることにより、製造要因によるオフセットや、電源変動や雑音などをキャンセルし、正確に回転検出している。   In general, an automobile engine is provided with a rotation sensor in order to detect the engine speed and the ignition timing of a plurality of cylinders. The rotation sensor includes, for example, a magnet that generates a bias magnetic field toward the teeth of a rotating gear, and two sets of magnetoresistive element patterns whose resistance values change as the bias magnetic field changes. Arranged symmetrically about the magnetic center axis, outputs the change in the magnetic field due to the rotation of the gear as a voltage, and takes the difference between the outputs of the two magnetoresistive element patterns, thereby offsetting due to manufacturing factors, power fluctuations, noise, etc. Cancel and detect rotation accurately.

また、例えば、1組の磁気抵抗素子パターンを備えて、アナログスレッショルドレベルを設定することにより、逆回転を検知している。   Further, for example, a reverse rotation is detected by providing a set of magnetoresistive element patterns and setting an analog threshold level.

特開2000−337922号公報JP 2000-337922 A 特開2001−108700号公報JP 2001-108700 A

特許文献1で示される回転検出装置は、2組の磁気抵抗素子パターンの出力の差分をとって、回転数を検知するものである。そのため、特許文献1の図2に示すように、歯車が逆回転しても、出力波形は同様となり、歯車の回転方向は検出できない問題点があった。 一方、現状の自動車用エンジンでは、燃料の圧縮工程でエンジンが停止した場合、圧縮された空気の反発により、軸が逆回転を起こす場合がある。従来の回転検出装置では、回転方向は検知できないため、上記のような逆回転が生じても、これを正回転と判断し、次回エンジン始動時に気筒の点火タイミングを誤ってしまうという問題点があった。   The rotation detection device disclosed in Patent Document 1 detects the number of rotations by taking a difference between outputs of two sets of magnetoresistive element patterns. Therefore, as shown in FIG. 2 of Patent Document 1, even if the gear rotates in reverse, the output waveform is the same, and the rotation direction of the gear cannot be detected. On the other hand, in the current automobile engine, when the engine stops in the fuel compression process, the shaft may reversely rotate due to the repulsion of the compressed air. In the conventional rotation detection device, since the rotation direction cannot be detected, even if the reverse rotation as described above occurs, it is determined that this is a normal rotation, and the ignition timing of the cylinder is wrong at the next engine start. It was.

また、特許文献2に示される逆回転検知装置では、2つのスレッショルドレベルを外部から設定する必要があり、デバイスのばらつきや、取り付け精度などにより、個別に調整を必要とする問題があった。   Further, in the reverse rotation detection device disclosed in Patent Document 2, it is necessary to set two threshold levels from the outside, and there is a problem that individual adjustment is required due to device variations, mounting accuracy, and the like.

本発明は上述の問題を解決しようとするもので、簡便に回転体の回転方向を検出することができる回転状態検出装置及び回転状態検出方法を提供しようとするものである。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and provides a rotation state detection device and a rotation state detection method that can easily detect the rotation direction of a rotating body.

本発明の回転状態検出装置は、バイアス磁界を発生する磁石と磁石のバイアス磁界中に被検出対象である凹凸状磁性回転体に対向しその回転方向に並べて配置され被検出対象の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子で構成された第1,第2ブリッジ回路と、第1ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第1コンパレータと、第2ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第2コンパレータと、第1、第2コンパレータの出力の変化を検出する検出手段とを有するものである。   The rotational state detection device of the present invention is configured to be configured to face a concave-convex magnetic rotating body that is a detection target in a bias magnetic field of the magnet and to be arranged in the rotation direction in the bias magnetic field of the magnet. A logical value is output by detecting the magnitude of the midpoint voltage and the reference voltage of the first and second bridge circuits configured by a pair of magnetoresistive elements that cause a resistance change due to a change in the state of the magnetic field and the first bridge circuit. A first comparator; a second comparator that detects the magnitude of the midpoint voltage of the second bridge circuit; and a reference voltage and outputs a logical value; and a detector that detects a change in the output of the first and second comparators. Is.

また、本発明の回転状態検出方法は、磁性回転体の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子よりそれぞれなる2つのブリッジ回路の中点電圧をそれぞれ検出し、一対の検出信号の電位と基準電位とを比較し、基準電位との大小関係が反転するタイミングを検出し、一対の検出信号の電位のいずれかと基準電位との大小関係が2回反転する間に、他方の検出信号の電位と基準電位との大小関係が2回反転した場合に回転方向が逆転したとするものである。   Further, the rotational state detection method of the present invention detects the midpoint voltage of each of the two bridge circuits composed of a pair of magnetoresistive effect elements that cause a resistance change due to a change in the state of the bias magnetic field according to the rotation of the magnetic rotator, The potential of the pair of detection signals is compared with the reference potential, the timing at which the magnitude relationship with the reference potential is reversed is detected, and the magnitude relationship between one of the pair of detection signals and the reference potential is reversed twice. The rotation direction is reversed when the magnitude relationship between the potential of the other detection signal and the reference potential is reversed twice.

本発明によれば、簡便な回路構成で回転体の回転方向を検出することができる。また、個別の調整が必要でない回転状態検出装置を得ることができる。   According to the present invention, the rotation direction of the rotating body can be detected with a simple circuit configuration. Further, it is possible to obtain a rotation state detection device that does not require individual adjustment.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の回転状態検出装置の主要部を示すブロック図である。また、図2は本発明による回転状態検出装置の具体的な装置構成図であり、図2(a)は斜視図、図2(b)は回転状態検出装置の配置関係を示した図、図2(c)は本実施の形態1に用いられる2組の磁気抵抗効果素子のパターン図である。図2において、磁気抵抗効果素子ユニット1は、磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bで構成される。図1を参照して、磁気抵抗効果素子11a、11bは接続され、磁気抵抗効果素子11bの端子11eが接地され、磁気抵抗効果素子11aの端子11dに定電圧が印加され、磁気抵抗効果素子11a、11bの接続部の端子11cが中点電圧を出力する第1ブリッジ回路11を構成している。同様に、磁気抵抗効果素子12a、12bは接続され、磁気抵抗効果素子12bの端子12eが接地され、磁気抵抗効果素子12aの端子12dに定電圧が印加され、磁気抵抗効果素子12a、12bの接続部の端子12cが中点電圧を出力する第2ブリッジ回路12を構成している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the rotational state detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a specific configuration diagram of the rotation state detection device according to the present invention, FIG. 2 (a) is a perspective view, and FIG. 2 (b) is a diagram showing the arrangement relationship of the rotation state detection device. 2 (c) is a pattern diagram of two sets of magnetoresistive effect elements used in the first embodiment. In FIG. 2, the magnetoresistive effect element unit 1 is composed of magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b. Referring to FIG. 1, magnetoresistive elements 11a and 11b are connected, terminal 11e of magnetoresistive element 11b is grounded, a constant voltage is applied to terminal 11d of magnetoresistive element 11a, and magnetoresistive element 11a. , 11b connecting terminal 11c constitutes a first bridge circuit 11 that outputs a midpoint voltage. Similarly, the magnetoresistive effect elements 12a and 12b are connected, the terminal 12e of the magnetoresistive effect element 12b is grounded, a constant voltage is applied to the terminal 12d of the magnetoresistive effect element 12a, and the magnetoresistive effect elements 12a and 12b are connected. The terminal 12c of the unit constitutes the second bridge circuit 12 that outputs the midpoint voltage.

図2(a)に示すように、被検出対象である磁性回転体8は、磁界を変化させる形状を具備した凹凸状又は櫛歯状である。このような形状をここでは凹凸状と称する。磁石9は着磁方向が、凹凸状磁性回転体8の回転軸81の方向に向き、凹凸状磁性回転体8に対向し、間隔を空けて配置され、バイアス磁界を発生する。磁気抵抗効果素子ユニット1は、図2(b)に示すように磁石9と所定の間隔を持って配置されるとともに、凹凸状磁性回転体8と対向している。また、図2(b)では図示していないが、磁気抵抗効果素子ユニット1を構成する第1ブリッジ回路11と第2ブリッジ回路12は凹凸状磁性回転体8の回転方向82に並べて所定の間隔を持って配置される。なお、図2(b)は凹凸状磁性回転体8の外周縁を直線上に延ばして表示している。   As shown in FIG. 2 (a), the magnetic rotator 8 to be detected has an uneven shape or a comb-like shape having a shape that changes the magnetic field. Such a shape is referred to herein as an uneven shape. The magnet 9 is magnetized in the direction of the rotation axis 81 of the concavo-convex magnetic rotator 8, opposed to the concavo-convex magnetic rotator 8, spaced apart, and generates a bias magnetic field. As shown in FIG. 2B, the magnetoresistive effect element unit 1 is arranged with a predetermined distance from the magnet 9 and faces the concave and convex magnetic rotating body 8. Although not shown in FIG. 2B, the first bridge circuit 11 and the second bridge circuit 12 constituting the magnetoresistive element unit 1 are arranged in the rotation direction 82 of the concavo-convex magnetic rotator 8 at a predetermined interval. Is arranged. In FIG. 2B, the outer peripheral edge of the concavo-convex magnetic rotator 8 is displayed in a straight line.

図2(b)に示した磁気抵抗効果素子ユニット1を構成する第1ブリッジ回路11と第2ブリッジ回路12の具体的なパターン例を図2(c)に示す。ここでは、磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bの順に並べて配置されている。   A specific pattern example of the first bridge circuit 11 and the second bridge circuit 12 constituting the magnetoresistive effect element unit 1 shown in FIG. 2B is shown in FIG. Here, the magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b are arranged in this order.

なお、ここでは磁気抵抗効果素子ユニット1は同一基板上に形成しているために磁気抵抗効果素子ユニットを煩雑な調整作業を行わずに配置することができる。しかし、磁気抵抗効果素子ユニット1は同一基板上に形成する必要はなく、第1ブリッジ回路11と第2ブリッジ回路12が所定の距離で並べて配置されておれば良い。   Here, since the magnetoresistive effect element unit 1 is formed on the same substrate, the magnetoresistive effect element unit can be arranged without performing complicated adjustment work. However, the magnetoresistive effect element unit 1 does not have to be formed on the same substrate, and the first bridge circuit 11 and the second bridge circuit 12 may be arranged side by side at a predetermined distance.

図2(a)において、第1、第2ブリッジ回路11、12では、それぞれ、印加される磁界の強度によって、ブリッジ回路を構成する磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bの抵抗値が変化する。抵抗値が変化することにより第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧(端子11c、12cの電圧で、以後その電圧も同一符号で示す)も変化する。コンパレータ31、32はそれぞれ、中点電圧11c、12cを基準電圧(Ref)と比較し、基準電圧に対しての中点電圧の大小を検出し、出力端子61、62に論理値を出力する。   In FIG. 2A, in the first and second bridge circuits 11 and 12, the resistance values of the magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b constituting the bridge circuit change depending on the strength of the applied magnetic field. To do. As the resistance value changes, the midpoint voltage of the first and second bridge circuits 11 and 12 (the voltages at the terminals 11c and 12c, which are also indicated by the same reference sign) is changed. The comparators 31 and 32 respectively compare the midpoint voltages 11c and 12c with the reference voltage (Ref), detect the magnitude of the midpoint voltage with respect to the reference voltage, and output a logical value to the output terminals 61 and 62.

コンパレータ33は、第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cの差分をとりその正負に基づく論理値を出力端子71に出力する。磁性回転体8の回転数は、出力端子71の単位時間あたりの個数により検出できる。   The comparator 33 takes the difference between the midpoint voltages 11 c and 12 c of the first and second bridge circuits 11 and 12 and outputs a logical value based on the positive and negative to the output terminal 71. The rotational speed of the magnetic rotating body 8 can be detected by the number of output terminals 71 per unit time.

D(ディレイ)フリップフロップタイプのフリップフロップ41のクロック端子(>)は出力端子61に接続され、クリア端子(CR)は出力端子62に接続されており、出力端子51に論理値を出力する。一方、Dフリップフロップタイプのフリップフロップ42のクロック端子(>)は出力端子62に接続され、クリア端子(CR)は出力端子61に接続されており、出力端子52に論理値を出力する。Dフリップフロップ41、42のデータ端子はともに定電圧源に接続されている。Dフリップフロップ41、42はクロック端子(>)に”1”が入力された際に、出力端子61、62に”1”を出力し、その出力を保持する。一方、Dフリップフロップ41、42はクリア端子(CR)に”1”が入力された際に、出力端子61、62に”0”を出力し、リセットされる。   The clock terminal (>) of the D (delay) flip-flop type flip-flop 41 is connected to the output terminal 61, the clear terminal (CR) is connected to the output terminal 62, and a logical value is output to the output terminal 51. On the other hand, the clock terminal (>) of the D flip-flop type flip-flop 42 is connected to the output terminal 62, the clear terminal (CR) is connected to the output terminal 61, and a logical value is output to the output terminal 52. The data terminals of the D flip-flops 41 and 42 are both connected to a constant voltage source. When “1” is input to the clock terminal (>), the D flip-flops 41 and 42 output “1” to the output terminals 61 and 62 and hold the output. On the other hand, when “1” is input to the clear terminal (CR), the D flip-flops 41 and 42 output “0” to the output terminals 61 and 62 and are reset.

非同期プリセットおよび非同期クリア付きフリップフロップ70はプリセット端子(PR)にDフリップフロップ41の出力端子51が接続され、クリア端子(CR)にDフリップフロップ42の出力端子52に接続されており、論理値を出力端子72に出力する。
フリップフロップ70は、プリセット端子(PR)に論理値”1”が入力された場合に、論理値”1”を出力端子72に出力し、クリア端子(CR)に論理値”1”が入力された場合に、論理値”0”を出力端子72に出力する。
なお、以後、出力端子に出力された論理値出力も同一符号で示す。
The flip-flop 70 with asynchronous preset and asynchronous clear has the preset terminal (PR) connected to the output terminal 51 of the D flip-flop 41 and the clear terminal (CR) connected to the output terminal 52 of the D flip-flop 42, and has a logical value. Is output to the output terminal 72.
When the logic value “1” is input to the preset terminal (PR), the flip-flop 70 outputs the logic value “1” to the output terminal 72 and the logic value “1” is input to the clear terminal (CR). In the case of the output, the logical value “0” is output to the output terminal 72.
Hereinafter, the logical value output outputted to the output terminal is also denoted by the same symbol.

なお、図1において、コンパレータ31、32における基準電圧は、同一電圧であってもよいが、製造時のばらつきなどにより、基準電圧の最適値が、コンパレータ31、32で異なる場合もあるので、コンパレータ31、32における基準電圧は異なる電圧でもよい。   In FIG. 1, the reference voltages in the comparators 31 and 32 may be the same voltage, but the optimum value of the reference voltage may differ between the comparators 31 and 32 due to variations in manufacturing, etc. The reference voltages at 31 and 32 may be different voltages.

次に動作について、図1〜図5に沿って説明する。図3は凹凸状磁性回転体8の1個の歯が通過する場合のブリッジ回路の磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化と中点電圧の変化を説明する図である。凹凸状磁性回転体8が回転することにより、磁気抵抗効果素子ユニット1に印加される磁界が変化し、磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bの抵抗値が変化する。磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bは、対向する凹凸状磁性回転体8の歯の中心に一番近い時に抵抗値の変化が最大となる。磁気抵抗効果素子11a、11b及び磁気抵抗効果素子12a、12bはそれぞれ、回転方向に所定の間隔を持って配置されているため、凹凸状磁性回転体8が正回転(図2(a)に示す矢印82の方向)の場合では、図3(a)に示すような抵抗値変化を示す。ここで、磁気抵抗効果素子11b、12aは同一の場所に配置されているために、抵抗値の変化は同じとなる。図3(a)に示すように、その抵抗値の変化が最大となる時間は、磁気抵抗効果素子それぞれで異なる。従って、中点電圧11c、12cは、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化に伴い変化する。その電圧の波形を図3(b)に示す。なお、図3(a)では、磁気抵抗効果素子11a、11b、12a、12bの抵抗値を同一符号で示す。   Next, the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining changes in the resistance value of the magnetoresistive effect element of the bridge circuit and changes in the midpoint voltage when one tooth of the concavo-convex magnetic rotator 8 passes. When the concavo-convex magnetic rotator 8 rotates, the magnetic field applied to the magnetoresistive effect element unit 1 changes, and the resistance values of the magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b change. The magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b have the largest change in resistance value when they are closest to the center of the teeth of the opposing concavo-convex magnetic rotating body 8. Since the magnetoresistive effect elements 11a and 11b and the magnetoresistive effect elements 12a and 12b are respectively arranged with a predetermined interval in the rotation direction, the concavo-convex magnetic rotator 8 is rotated forward (shown in FIG. 2A). In the case of the direction of the arrow 82, the resistance value changes as shown in FIG. Here, since the magnetoresistive effect elements 11b and 12a are arranged in the same place, the change in resistance value is the same. As shown in FIG. 3A, the time during which the change in the resistance value becomes maximum differs among the magnetoresistive elements. Accordingly, the midpoint voltages 11c and 12c change as the resistance value of the magnetoresistive element changes. The waveform of the voltage is shown in FIG. In FIG. 3A, the resistance values of the magnetoresistive effect elements 11a, 11b, 12a, and 12b are denoted by the same reference numerals.

一方、図2(a)に示すような連続歯の場合は、中点電圧11c、12cは図4あるいは図5に示すような連続波形になる。ここで、図4は、凹凸状磁性回転体8が正回転(図2(a)に示す矢印82の方向)の場合を、図5は、凹凸状磁性回転体8が逆回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。凹凸状磁性回転体8が正回転している場合は、図4に示すように、第2ブリッジ回路12の中点電圧12cは、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cよりも、位相が遅れる。従って、それぞれの第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cの基準電圧との差の論理値出力であるコンパレータ31、32の出力端子61、62の出力波形は図4のようになる。
また、第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cの差の論理値出力71も図4に示すようになる。
On the other hand, in the case of continuous teeth as shown in FIG. 2A, the midpoint voltages 11c and 12c have a continuous waveform as shown in FIG. 4 or FIG. Here, FIG. 4 shows the case where the concave-convex magnetic rotator 8 is rotated forward (in the direction of the arrow 82 shown in FIG. 2A), and FIG. 5 shows each case where the concave-convex magnetic rotator 8 is reversely rotated. It is a wave form diagram which shows the output of an output terminal. When the concavo-convex magnetic rotating body 8 is rotating forward, the phase of the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12 is delayed from the phase of the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 as shown in FIG. . Therefore, the output waveforms of the output terminals 61 and 62 of the comparators 31 and 32, which are the logical value outputs of the differences from the reference voltages of the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12, respectively, are shown in FIG. It becomes like this.
Also, the logical value output 71 of the difference between the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12 is as shown in FIG.

一方、凹凸状磁性回転体8が逆回転している場合は、図5のように第1ブリッジ回路11の中点電圧11cは第2ブリッジ回路12の中点電圧12cよりも移相が遅れる。従って、それぞれの第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cの基準電圧との差の論理値出力であるコンパレータ31、32の出力端子61、62の出力波形は図5のようになる。
また、第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cの差の論理値出力71も図5に示すようになる。
つまり、中点電圧11c、12cの出力波形の位相の違いを検知し、位相が逆転すれば回転方向が逆転していることになる。
On the other hand, when the concavo-convex magnetic rotator 8 rotates in the reverse direction, the phase shift of the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is delayed from the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12 as shown in FIG. Therefore, the output waveforms of the output terminals 61 and 62 of the comparators 31 and 32, which are logical value outputs of the differences from the reference voltages of the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12, respectively, are shown in FIG. It becomes like this.
Further, the logical value output 71 of the difference between the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12 is also as shown in FIG.
That is, if the phase difference between the output waveforms of the midpoint voltages 11c and 12c is detected and the phase is reversed, the rotation direction is reversed.

図4に示すような凹凸状磁性回転体8が正回転の場合、コンパレータ31の論理値出力61はコンパレータ32の論理値出力62よりも先に立ち上がるため、フリップフロップ41の論理値出力51は、時刻tで”1”にセットされる。
次に時刻tにおいて、コンパレータ32の論理値出力62が立ち上がるため、フリップフロップ41の論理値出力51は、”0”にリセットされる。
一方、フリップフロップ42においては、時刻tでコンパレータ31の論理値出力61が”1”であり、フリップフロップ42はリセットされ、論理値出力52は”0”となっている。
次に、時刻tにおいて、コンパレータ32の論理値出力62が立ち上がるが、コンパレータ31の論理値出力61が”1”であるために、フリップフロップ42はリセットされたままであるため、論理値出力出力52は”0”のままである。
従って、フリップフロップ70はフリップフロップ41の論理値出力51により、”1”にセットされ、出力端子72に”1”が出力される。
When the concavo-convex magnetic rotator 8 as shown in FIG. 4 is rotating forward, the logical value output 61 of the comparator 31 rises before the logical value output 62 of the comparator 32. It is set to “1” at time t 1 .
Next, at time t 2, the order logic value output 62 of the comparator 32 rises, the logic value output 51 of the flip-flop 41 is reset to "0".
On the other hand, in the flip-flop 42 is the time the logic value output 61 is "1" of the comparator 31 at t 1, flip-flop 42 is reset, the logic value output 52 is "0".
Next, at time t 2 , the logical value output 62 of the comparator 32 rises, but since the logical value output 61 of the comparator 31 is “1”, the flip-flop 42 remains reset. 52 remains “0”.
Accordingly, the flip-flop 70 is set to “1” by the logical value output 51 of the flip-flop 41, and “1” is output to the output terminal 72.

図5に示すような凹凸状磁性回転体8が逆回転の場合は正回転の場合と反対の動作となり、フリップフロップ41の論理値出力51は”0”のままであり、フリップフロップ42の論理値出力52は時刻tで”1”にセットされ、時刻tにおいて”0”にリセットされる。そのために、フリップフロップ70はフリップフロップ42の論理値出力52により、”0”にセットされ、出力端子72に”0”が出力される。 When the concavo-convex magnetic rotator 8 as shown in FIG. 5 is reversely rotated, the operation is opposite to that of the normal rotation, and the logic value output 51 of the flip-flop 41 remains “0”, and the logic of the flip-flop 42 The value output 52 is set to “1” at time t 3 and reset to “0” at time t 4 . Therefore, the flip-flop 70 is set to “0” by the logical value output 52 of the flip-flop 42, and “0” is output to the output terminal 72.

つまり、凹凸状磁性回転体8が正回転の場合はフリップフロップ70の出力72は”1”であり、逆回転の場合は”0”となる。
そこで、フリップフロップ70の出力を検出すれば、磁性回転体8の回転方向を検出することができる。
That is, the output 72 of the flip-flop 70 is “1” when the concavo-convex magnetic rotator 8 rotates in the forward direction, and “0” when it rotates in the reverse direction.
Therefore, if the output of the flip-flop 70 is detected, the rotation direction of the magnetic rotating body 8 can be detected.

次に、凹凸状磁性回転体8が正回転から逆回転に移行した場合の動作について、図6〜図9を用いて説明する。正回転から逆回転に移行する場合は、反転する際の第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cと基準電圧との差の正負に状態によって動作が異なる。
具体的には図4における(A)、(B)、(C)、(D)の各時間領域の場合に分けられる。それぞれの時間領域における中点電圧11c、12cの基準電圧との高低を表1にまとめる。
Next, the operation when the concavo-convex magnetic rotator 8 shifts from forward rotation to reverse rotation will be described with reference to FIGS. When shifting from forward rotation to reverse rotation, the operation varies depending on the state of the difference between the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12 and the reference voltage at the time of inversion.
Specifically, it is divided into the case of each time region of (A), (B), (C), (D) in FIG. Table 1 summarizes the levels of the midpoint voltages 11c and 12c with respect to the reference voltage in each time domain.

Figure 2005345384
Figure 2005345384

それぞれの場合について、図に沿って説明する。
図6は、図4の(A)の時間領域で反転した場合の説明図である。(A)の領域とは第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cが基準電圧より低く、コンパレータ31、32の出力端子61、62の出力がともに”0”となる時刻から第1ブリッジ回路11の中点電圧11cが基準電圧より高く、コンパレータ31の出力端子61の出力が”1”となる時間までの領域である。
Each case will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is an explanatory diagram in the case of inversion in the time domain of FIG. The area (A) is the time when the midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12 are lower than the reference voltage, and the outputs of the output terminals 61 and 62 of the comparators 31 and 32 are both “0”. To the time when the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is higher than the reference voltage and the output of the output terminal 61 of the comparator 31 becomes “1”.

図6に示すように、磁性回転体8が正回転している間は、フリップフロップ70の出力72は”1”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、(A)の領域である時刻tにおいて磁性回転体8が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧11c、12cの出力波形は図6に示すように、基準電圧より低い状態のまま、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cは、第2ブリッジ回路12の中点電圧12cよりも位相が遅れるようになる。
従って、コンパレータ31、32の論理値出力61、62は図6のように、反転する前は、コンパレータ31の論理値出力61はコンパレータ32の論理値出力62よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ32の論理値出力62はコンパレータ31の論理値出力61よりも先に立ち上がるようになる。この位相が反転するまでの遷移期間では、中点電圧11c、12cはともに基準電圧より低く、コンパレータ31、32の論理値出力61、62は”0”のままである。
次に、時刻tではコンパレータ31の論理値出力61が”0”の状態でコンパレータ32の論理値出力62が”1”となるため、フリップフロップ42の論理値出力52は”1”にセットされる。よって、フリップフロップ70の論理値出力72は、”0”にリセットされ、磁性回転体8が反転したと検出できる。
As shown in FIG. 6, while the magnetic rotator 8 is rotating forward, the output 72 of the flip-flop 70 is set to “1”, indicating that it is rotating forward.
Next, when the magnetic rotating body 8 at time t 7 is a region (A) is inverted in the reverse rotation from the forward rotation, the midpoint voltage 11c, the output waveform of 12c as shown in FIG. 6, lower than the reference voltage In the state, the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is delayed in phase from the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12.
Therefore, as shown in FIG. 6, the logical value outputs 61 and 62 of the comparators 31 and 32 rise before the logical value output 62 of the comparator 32 before the logical value outputs 61 and 62 are reversed. Thereafter, the logic value output 62 of the comparator 32 rises before the logic value output 61 of the comparator 31. In the transition period until the phase is reversed, the midpoint voltages 11c and 12c are both lower than the reference voltage, and the logical value outputs 61 and 62 of the comparators 31 and 32 remain “0”.
Then, since the logical value output 62 of the comparator 32 becomes "1" in the state of the logical value output 61 of the comparator 31 at time t 8 is "0", the logical value output 52 of the flip-flop 42 is set to "1" Is done. Therefore, the logical value output 72 of the flip-flop 70 is reset to “0”, and it can be detected that the magnetic rotating body 8 is inverted.

また、反転した時刻tのタイミングにおいて、中点電圧11c、12cの位相が逆転するので、コンパレータ31の論理値出力61の出力が変化する時刻tと時刻tとの間にコンパレータ32の論理値出力62の出力が時刻t、tと2回変化している。そのため、コンパレータ31の論理値出力61の出力が2回変化する間にコンパレータ32の論理値出力62の出力が2回変化すれば反転していると判断しても良い。 Further, at the timing of time t 7 inverted, midpoint voltage 11c, since 12c of the phase is reversed, between the time t 5 and time t 9 to the output of the logic value output 61 of the comparator 31 is changed from the comparator 32 The output of the logical value output 62 changes twice at times t 6 and t 8 . Therefore, it may be determined that the output is inverted if the output of the logical value output 62 of the comparator 32 changes twice while the output of the logical value output 61 of the comparator 31 changes twice.

図7は、図4の(B)の時間領域で反転した場合の説明図である。(B)の領域とは(A)の時間領域の次の領域であり、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cが基準電圧より高く、コンパレータ31の論理値出力61が”1”となる時刻から第2ブリッジ回路12の中点電圧12cが基準電圧より高く、コンパレータ32の論理値端子62が”1”となる時間までの領域である。   FIG. 7 is an explanatory diagram in the case of inversion in the time domain of FIG. The area (B) is an area next to the time area (A), and the time when the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is higher than the reference voltage and the logical value output 61 of the comparator 31 becomes “1”. To the time when the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12 is higher than the reference voltage and the logical value terminal 62 of the comparator 32 becomes “1”.

図7に示すように、磁性回転体8が正回転している間は、フリップフロップ70の論理値出力72は”1”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域(B)である時刻t12において磁性回転体8が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧11c、12cの出力波形は図7に示すような波形となり、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cは、第2ブリッジ回路12の中点電圧12cよりも位相が遅れるようになる。従って、図7のように、反転前はコンパレータ31の論理値出力61はコンパレータ32の論理値出力62よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ32の論理値出力62はコンパレータ31の論理値出力61よりも先に立ち上がるようになる。つまり、時刻t11ではコンパレータ31の論理値出力61が立ち上がり、時刻t13でコンパレータ31の論理値出力61が”0”となった後に、時刻t14になるまでコンパレータ32の論理値出力62が”1”にならないため、フリップフロップ41の論理値出力51は時刻tから”1”のままである。次に、時刻t12では、コンパレータ31の論理値出力61が”0”の状態でコンパレータ32の論理値出力62が立ち上がるため、フリップフロップ42の論理値出力52は”1”となり、フリップフロップ70の論理値出力72は、”0”にリセットされ、磁性回転体8が反転したと検出できる。
As shown in FIG. 7, while the magnetic rotator 8 is rotating forward, the logical value output 72 of the flip-flop 70 is set to “1”, indicating that it is rotating forward.
Next, when the magnetic rotary member 8 at a time t 12 is a region (B) is inverted to the reverse rotation of the forward rotation, the midpoint voltage 11c, the output waveform of 12c a waveform as shown in FIG. 7, the first bridge The midpoint voltage 11 c of the circuit 11 is delayed in phase from the midpoint voltage 12 c of the second bridge circuit 12. Therefore, as shown in FIG. 7, the logical value output 61 of the comparator 31 rises before the logical value output 62 of the comparator 32 before the inversion, but after the inversion, the logical value output 62 of the comparator 32 becomes the logical value output 62 of the comparator 31. It rises before the logical value output 61. That is, the logical value output 61 of the comparator 31 rises at time t 11 , and after the logical value output 61 of the comparator 31 becomes “0” at time t 13 , the logical value output 62 of the comparator 32 remains until time t 14. since not become "1", the logical value output 51 of the flip-flop 41 remains at time t 8 "1". Next, at time t 12 , the logical value output 62 of the comparator 32 rises while the logical value output 61 of the comparator 31 is “0”, so that the logical value output 52 of the flip-flop 42 becomes “1” and the flip-flop 70. The logic value output 72 is reset to “0”, and it can be detected that the magnetic rotating body 8 is inverted.

また、反転した時刻t12のタイミングにおいて、中点電圧11c、12cの位相が逆転するので、コンパレータ32の論理値出力62の出力が変化する時刻t10と時刻t14との間にコンパレータ31の論理値出力61の出力が時刻t11、t13と2回変化している。そのため、コンパレータ32の論理値出力62の出力が2回変化する間にコンパレータ31の論理値出力61の出力が2回変化すれば反転していると判断しても良い。 Further, at the timing of time t 12 inverted, midpoint voltage 11c, since 12c of the phase is reversed, the comparator 31 between time t 10 and time t 14 the output of the logic value output 62 of the comparator 32 is changed The output of the logical value output 61 changes twice at times t 11 and t 13 . Therefore, it may be determined that the output is inverted if the output of the logical value output 61 of the comparator 31 changes twice while the output of the logical value output 62 of the comparator 32 changes twice.

図8は、図4の(C)の時間領域で反転した場合の説明図である。(C)の領域とは(B)の領域の次の領域であり、第1、第2ブリッジ回路11、12の中点電圧11c、12cが基準電圧より高く、コンパレータ31、32の論理値出力61、62がともに”1”となる時刻から第1ブリッジ回路11の中点電圧11cが基準電圧より低く、コンパレータ31の論理値出力61が”0”となる時間までの領域である。   FIG. 8 is an explanatory diagram in the case of inversion in the time domain of FIG. The area (C) is the area next to the area (B). The midpoint voltages 11c and 12c of the first and second bridge circuits 11 and 12 are higher than the reference voltage, and the logical value output of the comparators 31 and 32 is output. This is a region from the time when both 61 and 62 become “1” to the time when the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is lower than the reference voltage and the logical value output 61 of the comparator 31 becomes “0”.

図8に示すように、磁性回転体8が正回転している間は、フリップフロップ70の論理値出力72は”1”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域(C)である時刻t17において磁性回転体8が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧11c、12cの出力波形は図8に示すような波形となり、基準電圧より高い状態のまま、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cは、第2ブリッジ回路12の中点電圧12cよりも位相が遅れるようになる。
As shown in FIG. 8, while the magnetic rotating body 8 is rotating forward, the logical value output 72 of the flip-flop 70 is set to “1”, indicating that it is rotating forward.
Next, when the magnetic rotary member 8 at a time t 17 is a region (C) is inverted in the reverse rotation from the forward rotation, the midpoint voltage 11c, the output waveform of 12c a waveform as shown in FIG. 8, the reference voltage The phase of the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is delayed from that of the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12 while maintaining a high state.

従って、図8のように、反転する前は、コンパレータ31の論理値出力61はコンパレータ32の論理値出力62よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ32の論理値出力62はコンパレータ31の論理値出力61よりも先に立ち上がるようになる。つまり、時刻t20ではコンパレータ31の論理値出力61が”0”の状態でコンパレータ32の論理値出力62が”1”となるため、フリップフロップ42の論理値出力52は”1”にセットされる。よって、フリップフロップ70の論理値出力72は、”0”にリセットされ、磁性回転体8が反転したと検出できる。 Therefore, as shown in FIG. 8, before the inversion, the logical value output 61 of the comparator 31 rises before the logical value output 62 of the comparator 32. However, after the inversion, the logical value output 62 of the comparator 32 becomes the comparator value. It rises before the 31 logical value outputs 61. That is, since the logical value output 62 of the comparator 32 becomes "1" in the state of the logical value output 61 of the comparator 31 at time t 20 is "0", the logical value output 52 of the flip-flop 42 is set to "1" The Therefore, the logical value output 72 of the flip-flop 70 is reset to “0”, and it can be detected that the magnetic rotating body 8 is inverted.

また、反転した時刻t17のタイミングにおいて、中点電圧11c、12cの位相が逆転するので、コンパレータ31の論理値出力61の出力が変化する時刻t15と時刻t19との間にコンパレータ32の論理値出力62の出力が時刻t16、t18と2回変化している。そのため、コンパレータ31の論理値出力61の出力が2回変化する間にコンパレータ32の論理値出力62の出力が2回変化すれば反転していると判断しても良い。 Further, at the timing of time t 17 inverted, midpoint voltage 11c, since 12c of the phase is reversed, between the time t 15 and time t 19 the output of the logic value output 61 of the comparator 31 is changed from the comparator 32 The output of the logical value output 62 changes twice at times t 16 and t 18 . Therefore, it may be determined that the output is inverted if the output of the logical value output 62 of the comparator 32 changes twice while the output of the logical value output 61 of the comparator 31 changes twice.

図9は、図4の(D)の時間領域で反転した場合の説明図である。(D)の領域とは(C)の時間領域の次の領域であり、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cが基準電圧より低くなり、コンパレータ31の出力端子61の出力が”0”となる時刻から第2ブリッジ回路12の中点電圧12cが基準電圧より低くなり、コンパレータ32の出力端子62の出力が”0”となる時間までの領域である。   FIG. 9 is an explanatory diagram in the case of inversion in the time domain of FIG. The area (D) is the area next to the time area (C), the midpoint voltage 11c of the first bridge circuit 11 is lower than the reference voltage, and the output of the output terminal 61 of the comparator 31 is “0”. This is a region from the time when the midpoint voltage 12c of the second bridge circuit 12 becomes lower than the reference voltage and the output of the output terminal 62 of the comparator 32 becomes “0”.

図9に示すように、磁性回転体8が正回転している間は、フリップフロップ70の出力72は”1”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域(D)である時刻t23において磁性回転体8が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧11c、12cの出力波形は図9に示すような波形となり、第1ブリッジ回路11の中点電圧11cは、第2ブリッジ回路12の中点電圧12cよりも位相が遅れるようになる。従って、図9のように、反転前はコンパレータ31の論理値出力61はコンパレータ32の論理値出力62よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ32の論理値出力62はコンパレータ31の論理値出力61よりも先に立ち上がるようになる。その際に、時刻t24ではコンパレータ31の論理値出力61が立ち上がるが、時刻t21から時刻t25まではコンパレータ32の論理値出力62が”1”であるため、フリップフロップ41の論理値出力51は”0”のままである。その後、時刻t26でコンパレータ31の論理値出力61が”0”の状態でコンパレータ32の論理値出力62が”1”に立ち上がるため、フリップフロップ42の論理値出力52は”1”となり、フリップフロップ70の論理値出力72は、”0”にリセットされ、磁性回転体8が反転したと検出できる。
As shown in FIG. 9, while the magnetic rotating body 8 is rotating forward, the output 72 of the flip-flop 70 is set to “1”, indicating that it is rotating forward.
Next, when the magnetic rotary member 8 at a time t 23 is a region (D) is inverted in the reverse rotation from the forward rotation, the midpoint voltage 11c, the output waveform of 12c a waveform as shown in FIG. 9, the first bridge The midpoint voltage 11 c of the circuit 11 is delayed in phase from the midpoint voltage 12 c of the second bridge circuit 12. Accordingly, as shown in FIG. 9, the logical value output 61 of the comparator 31 rises before the logical value output 62 of the comparator 32 before the inversion, but after the inversion, the logical value output 62 of the comparator 32 becomes the logical value output 62 of the comparator 31. It rises before the logical value output 61. At this time, the logical value output 61 of the comparator 31 rises at time t 24 , but since the logical value output 62 of the comparator 32 is “1” from time t 21 to time t 25 , the logical value output of the flip-flop 41 is output. 51 remains “0”. Thereafter, since the logical value output 62 of the comparator 32 rises to “1” while the logical value output 61 of the comparator 31 is “0” at time t 26 , the logical value output 52 of the flip-flop 42 becomes “1”. The logic value output 72 of the group 70 is reset to “0”, and it can be detected that the magnetic rotating body 8 is inverted.

また、反転した時刻t23のタイミングにおいて、中点電圧11c、12cの位相が逆転するので、コンパレータ32の論理値出力62の出力が変化する時刻t21と時刻t25との間にコンパレータ31の論理値出力61の出力が時刻t22、t24と2回変化している。そのため、コンパレータ32の論理値出力62の出力が2回変化する間にコンパレータ31の論理値出力61の出力が2回変化すれば反転していると判断しても良い。 Further, at the timing of time t 23 inverted, midpoint voltage 11c, since 12c of the phase is reversed, the comparator 31 between time t 21 and time t 25 the output of the logic value output 62 of the comparator 32 is changed The output of the logical value output 61 changes twice at times t 22 and t 24 . Therefore, it may be determined that the output is inverted if the output of the logical value output 61 of the comparator 31 changes twice while the output of the logical value output 62 of the comparator 32 changes twice.

以上、述べてきたように、すべての時間領域において、磁性回転体8が正回転から逆回転に反転した場合を検出することができる。
また、本説明では、正回転から逆回転に反転した場合について説明したが、逆回転から正回転に反転する場合も同様の動作で検出できることは明らかであり、説明は省略する。
As described above, it is possible to detect the case where the magnetic rotator 8 is reversed from the normal rotation to the reverse rotation in all the time regions.
In this description, the case where the rotation is reversed from the normal rotation to the reverse rotation has been described. However, it is obvious that the same operation can be detected when the rotation is reversed from the reverse rotation to the normal rotation, and the description thereof will be omitted.

このように、フリップフロップを3個組み合わせるという簡便な構成により、回転体の回転方向を簡便に検出することができる。   Thus, the rotation direction of the rotating body can be easily detected with a simple configuration of combining three flip-flops.

また、基準電圧との大小を比較するだけで、回転状態を判別するため、回転体とブリッジ回路との位置関係の調整なども簡便に行うことができる。   Further, since the rotational state is determined only by comparing the magnitude with the reference voltage, the positional relationship between the rotating body and the bridge circuit can be easily adjusted.

なお、本実施の形態では、フリップフロップ41、42にて、コンパレータ31、32の論理値出力61、62の立ち上がりを検出し、回転方向を判別していたが、コンパレータ31、32の論理値出力61、62をもとに、マイクロコンピュータなどのプログラムにより、反転の検出をしても良い。   In the present embodiment, the flip-flops 41 and 42 detect the rise of the logical value outputs 61 and 62 of the comparators 31 and 32 and determine the rotation direction. Based on 61 and 62, inversion may be detected by a program such as a microcomputer.

この場合、先に説明したように、いずれの時間領域において反転した場合でもいずれかのコンパレータの論理値出力が2回変化する間に、他方のコンパレータの論理値出力が2回連続して変化する。反転を検出する方法として、例えば、コンパレータ31、32の論理値出力が変化するタイミングを検出し、いずれかの出力が2回変化する間に、他方の出力が2回変化した場合に回転方向が反転したと判断すればよい。   In this case, as described above, the logical value output of the other comparator changes twice in succession while the logical value output of one of the comparators changes twice even if it is inverted in any time domain. . As a method of detecting inversion, for example, when the timing at which the logical value output of the comparators 31 and 32 changes is detected and one of the outputs changes twice, the rotation direction changes when the other output changes twice. What is necessary is just to judge that it reversed.

上記のような判断方法を用いることにより、出力波形を常に監視することなく、コンパレータの出力が変化するタイミングのみで回転方向を判断することができるので、プログラムの規模が小さく、簡便な方法で回転方向を判断することができる。   By using the determination method as described above, the rotation direction can be determined only by the timing at which the output of the comparator changes without constantly monitoring the output waveform. The direction can be determined.

実施の形態1の回転状態検出装置の主要部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of the rotation state detection device according to the first embodiment. 実施の形態1の回転状態検出装置の装置構成図である。1 is a device configuration diagram of a rotation state detection device according to a first embodiment. 実施の形態1の回転状態検出装置のブリッジ回路の磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化と中点電圧の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the resistance value of the magnetoresistive effect element of the bridge circuit of the rotation state detection apparatus of Embodiment 1, and the change of a midpoint voltage. 実施の形態1において凹凸状磁性回転体が正回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing the output of each output terminal when the concavo-convex magnetic rotator is positively rotated in the first embodiment. 実施の形態1において凹凸状磁性回転体が逆回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing the output of each output terminal when the concavo-convex magnetic rotator is reversely rotated in the first embodiment. 実施の形態1において、図4の(A)の時間領域で反転した場合の説明図である。In Embodiment 1, it is explanatory drawing at the time of inversion in the time domain of (A) of FIG. 実施の形態1において、図4の(B)の時間領域で反転した場合の説明図である。In Embodiment 1, it is explanatory drawing at the time of inversion in the time domain of (B) of FIG. 実施の形態1において、図4の(C)の時間領域で反転した場合の説明図である。In Embodiment 1, it is explanatory drawing at the time of inversion in the time domain of (C) of FIG. 実施の形態1において、図4の(D)の時間領域で反転した場合の説明図である。In Embodiment 1, it is explanatory drawing at the time of inversion in the time domain of (D) of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁気抵抗効果素子ユニット、8 凹凸状磁性回転体、9 磁石、11 第1ブリッジ回路、11a、11b、12a、12b 磁気抵抗効果素子、11c、12c 中点電圧端子、11d、12d 定電圧端子、11e、12e 接地端子、12 第2ブリッジ回路、31、32、33 コンパレータ、41、42 Dフリップフロップ、51、52、61、62、71、72 出力端子(論理値出力)、70 非同期プリセットおよび非同期クリア付きフリップフロップ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetoresistive element unit, 8 Concave-convex magnetic rotating body, 9 Magnet, 11 1st bridge circuit, 11a, 11b, 12a, 12b Magnetoresistive element, 11c, 12c Midpoint voltage terminal, 11d, 12d Constant voltage terminal, 11e, 12e Ground terminal, 12 Second bridge circuit, 31, 32, 33 Comparator, 41, 42 D flip-flop, 51, 52, 61, 62, 71, 72 Output terminal (logical value output), 70 Asynchronous preset and asynchronous Flip flop with clear.

Claims (4)

バイアス磁界を発生する磁石、
前記磁石のバイアス磁界中に、磁性回転体の凹凸面に対向し、その回転方向に並べて配置され、上記被検出対象の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子で構成された第1,第2ブリッジ回路、
前記第1ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第1コンパレータ、
前記第2ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第2コンパレータ、
前記第1、第2コンパレータの出力の変化を検出する検出手段を有する回転体の回転状態検出装置。
A magnet that generates a bias magnetic field,
A pair of magnetoresistive effect elements that are arranged in the rotational direction of the magnetic rotating body so as to face the concave and convex surfaces of the magnetic rotating body and cause a resistance change due to a change in the state of the bias magnetic field according to the rotation of the detection target. The first and second bridge circuits,
A first comparator for detecting a magnitude of a midpoint voltage and a reference voltage of the first bridge circuit and outputting a logical value;
A second comparator for detecting a magnitude of a midpoint voltage and a reference voltage of the second bridge circuit and outputting a logical value;
An apparatus for detecting a rotation state of a rotating body having detection means for detecting a change in output of the first and second comparators.
前記検出手段は、クロック端子とクリア端子を有する第1、第2フリップフロップと
プリセット端子とクリア端子を有する第3フリップフロップとを有し、
第1フリップフロップのクロック端子と前記第1コンパレータの出力端子とが接続され、前記第1フリップフロップのクリア端子と前記第2コンパレータの出力端子とが接続され、
第2フリップフロップのクロック端子と前記第2コンパレータの出力端子とが接続され、前記第2フリップフロップのクリア端子と前記第1コンパレータの出力端子とが接続され、
第3フリップフロップのプリセット端子と前記第1フリップフロップの出力端子とが接続され、前記第3フリップフロップのクリア端子と第2フリップフロップの出力端子とが接続されたことを特徴とする請求項1記載の回転状態検出装置。
The detection means includes first and second flip-flops having a clock terminal and a clear terminal, a third flip-flop having a preset terminal and a clear terminal,
A clock terminal of the first flip-flop and an output terminal of the first comparator are connected; a clear terminal of the first flip-flop and an output terminal of the second comparator are connected;
A clock terminal of a second flip-flop and an output terminal of the second comparator are connected; a clear terminal of the second flip-flop and an output terminal of the first comparator are connected;
The preset terminal of the third flip-flop and the output terminal of the first flip-flop are connected, and the clear terminal of the third flip-flop and the output terminal of the second flip-flop are connected. The rotation state detection device described.
前記第1、第2ブリッジ回路は同一基板上に構成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の回転状態検出装置。 The rotation state detection device according to claim 1, wherein the first and second bridge circuits are configured on the same substrate. 磁性回転体の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子よりそれぞれなる2つのブリッジ回路の中点電圧をそれぞれ検出し、
前記一対の検出信号の電位と基準電位とを比較し、基準電位との大小関係が反転するタイミングを検出し、
前記一対の検出信号の電位のいずれかと基準電位との大小関係が2回反転する間に、他方の検出信号の電位と基準電位との大小関係が2回反転した場合に回転方向が逆転したとする回転状態検出方法。
Detecting the midpoint voltage of each of the two bridge circuits composed of a pair of magnetoresistive elements that cause a resistance change due to a change in the state of the bias magnetic field according to the rotation of the magnetic rotating body;
Compare the potential of the pair of detection signals with a reference potential, detect the timing at which the magnitude relationship with the reference potential is inverted,
When the magnitude relationship between the potential of one of the pair of detection signals and the reference potential is reversed twice, the rotation direction is reversed when the magnitude relationship between the potential of the other detection signal and the reference potential is reversed twice. Rotation state detection method.
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