JP2021135161A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分解能を向上可能にした回転検出装置を提供する。【解決手段】回転検出装置１は、磁石の磁界を検出する複数の磁気抵抗素子２２をブリッジ状に接続して形成された２つのブリッジ回路２１を備えている。回転検出装置１は、２つのブリッジ回路２１からそれぞれ出力される互いに位相差を有する検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の一方に対して、位相が反転した反転信号Ｖ３を出力する反転出力部２６を備えている。また、回転検出装置１は、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２及び反転信号Ｖ３を基に、信号状態の切り替わり位置が、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の間の位相差の半値の間隔で連続するパルス信号を生成するパルス信号生成部３０を備えている。パルス信号生成部３０は、パルス信号を外部の制御装置に出力して、制御装置に磁石の回転の検出を実行させる。【選択図】図３

Description

本発明は、磁気式の回転検出装置に関する。

従来、被検出体と同期回転する磁石の磁界を検出して、被検出体の回転を検出する回転検出装置が周知である。特許文献１の回転検出装置は、複数の磁気抵抗素子をブリッジ状に接続して形成され、配置向きが互いに異なる２つのブリッジ回路を備えている。

特開２０１８−９６７７９号公報

ところで、回転検出装置では、２つのブリッジ回路からそれぞれ出力された２つの検出信号をパルス信号に変換して、このパルス信号を、回転検出を実行する制御装置に出力することが考えられている。また、パルス信号に変換して出力する場合であっても、回転検出装置の分解能を向上するニーズがあった。

本発明の目的は、分解能を向上可能にした回転検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するための回転検出装置は、被検出体と同期回転する磁石の磁界を検出する複数の磁気抵抗素子をブリッジ状に接続して形成され、配置向きが互いに異なる２つのブリッジ回路を備える回転検出装置であって、前記ブリッジ回路からそれぞれ出力される互いに位相差を有する２つの検出信号の一方に対して、位相が反転した反転信号を出力する反転出力部と、２つの前記検出信号及び前記反転信号を基に、信号状態の切り替わり位置が、前記検出信号同士の間の前記位相差の半値の間隔で連続するパルス信号を生成し、前記パルス信号を外部装置に出力して、前記外部装置に前記磁石の回転の検出を実行させるパルス信号生成部と、を備える。

本発明の回転検出装置は、分解能を向上可能にする。

回転検出装置の構成図。 磁気センサの磁気抵抗素子の配列を示す模式図。 回転検出装置の回路図。 磁気センサからの出力を示すグラフ。 パルス信号生成部によって生成されるパルス信号を示すグラフ。 磁気センサからの出力振幅が変化した場合を説明するグラフ。

以下、回転検出装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、回転検出装置１は、図示しない被検出体と同期回転するように設けられた磁石１０と、磁石１０の磁界を検知する磁気センサ２０とを備えている。また、回転検出装置１は、磁気センサ２０の出力を変換して、図示しない外部の制御装置へ出力するパルス信号生成部３０を備えている。制御装置が「外部装置」に該当する。制御装置は、パルス信号生成部３０からの出力に基づいて、回転検出を実行する。本実施形態の場合、磁気センサ２０及びパルス信号生成部３０は、磁石１０と同一の平面上に設けられた基板２上に配置されている。

磁石１０には、自身の回転方向に１組以上の磁極１１が配置されている。磁石１０は、所謂円状多極磁石であり、その周方向に複数の磁極１１を有している。図１では、一例として、４組の磁極１１、すなわちＳ極及びＮ極を合わせて８つの磁極１１を有する磁石１０を示している。

磁気センサ２０は、磁界を検出する複数の磁気抵抗素子２２をブリッジ接続して形成された２つのブリッジ回路２１を備えている。ブリッジ回路２１は、第１ブリッジ回路２１Ａ及び第２ブリッジ回路２１Ｂを備えている。各磁気抵抗素子２２は、磁界の方向に応じて電気抵抗値が変わる金属薄膜をパターニングして形成されている。磁気センサ２０の一例は、異方性磁気抵抗（AMR:Anisotropic Magneto-Resistive）センサである。

図２に示すように、第１ブリッジ回路２１Ａは、第１磁気抵抗素子２２ａ〜第４磁気抵抗素子２２ｄをブリッジ状に組んだ配線パターンによって形成されている。第２ブリッジ回路２１Ｂは、第５磁気抵抗素子２２ｅ〜第８磁気抵抗素子２２ｈをブリッジ状に組んだ配線パターンによって形成されている。なお、第１磁気抵抗素子２２ａ〜第８磁気抵抗素子２２ｈは、配線パターンの向きが異なるだけで、同一の巻数、幅、厚さに形成されている。

磁気抵抗素子２２は、磁気センサ２０において一つの円を８等分した各領域にそれぞれ配置されている。すなわち、磁気抵抗素子２２は、円の中心に設けられた配線パターン中心２３回りに、隣同士の間で４５°ずつ傾いて配置されている。また、磁気抵抗素子２２は、配線パターン中心２３に対して右回りに、第１磁気抵抗素子２２ａ、第５磁気抵抗素子２２ｅ、第２磁気抵抗素子２２ｂ、第６磁気抵抗素子２２ｆ、第３磁気抵抗素子２２ｃ、第７磁気抵抗素子２２ｇ、第４磁気抵抗素子２２ｄ、第８磁気抵抗素子２２ｈの順に並んでいる。これにより、第１ブリッジ回路２１Ａと第２ブリッジ回路２１Ｂとは、配置向きが「４５°」だけ異なっている。

図３に示すように、第１ブリッジ回路２１Ａにおいて、第１磁気抵抗素子２２ａ及び第４磁気抵抗素子２２ｄには、電源からの電源電圧ＶＣＣが印加されている。また、第１ブリッジ回路２１Ａは、第１磁気抵抗素子２２ａ及び第２磁気抵抗素子２２ｂのハーフブリッジ回路と、第３磁気抵抗素子２２ｃ及び第４磁気抵抗素子２２ｄのハーフブリッジ回路とを接続したフルブリッジ回路からなる。また、第２磁気抵抗素子２２ｂ及び第３磁気抵抗素子２２ｃは、低電位ＧＮＤに接続されている。

第２ブリッジ回路２１Ｂにおいて、第５磁気抵抗素子２２ｅ及び第８磁気抵抗素子２２ｈには、電源電圧ＶＣＣが印加されている。また、第２ブリッジ回路２１Ｂは、第５磁気抵抗素子２２ｅ及び第６磁気抵抗素子２２ｆのハーフブリッジ回路と、第７磁気抵抗素子２２ｇ及び第８磁気抵抗素子２２ｈのハーフブリッジ回路とを接続したフルブリッジ回路からなる。また、第６磁気抵抗素子２２ｆ及び第７磁気抵抗素子２２ｇは、低電位ＧＮＤに接続されている。

磁気センサ２０は、第１ブリッジ回路２１Ａ及び第２ブリッジ回路２１Ｂにそれぞれ接続された差動増幅回路２５ａ及び差動増幅回路２５ｂを有している。差動増幅回路２５ａ及び差動増幅回路２５ｂは、各ブリッジ回路２１からの出力を差動増幅した検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２をそれぞれ出力する。

差動増幅回路２５ａは、第１磁気抵抗素子２２ａ及び第２磁気抵抗素子２２ｂの中点電位Ｍ１と、第３磁気抵抗素子２２ｃ及び第４磁気抵抗素子２２ｄの中点電位Ｍ２とを入力する。差動増幅回路２５ａにおいて、正入力端子に中点電位Ｍ１が入力され、負入力端子に中点電位Ｍ２が入力される。差動増幅回路２５ａは、中点電位Ｍ１と中点電位Ｍ２とを差動増幅した検出信号Ｖ１を、パルス信号生成部３０へ出力する。

差動増幅回路２５ｂは、第５磁気抵抗素子２２ｅ及び第６磁気抵抗素子２２ｆの中点電位Ｍ３と、第７磁気抵抗素子２２ｇ及び第８磁気抵抗素子２２ｈの中点電位Ｍ４とを入力する。差動増幅回路２５ｂにおいて、正入力端子に中点電位Ｍ３が入力され、負入力端子に中点電位Ｍ４が入力される。差動増幅回路２５ｂは、中点電位Ｍ３と中点電位Ｍ４とを差動増幅した検出信号Ｖ２を、パルス信号生成部３０へ出力する。

磁気センサ２０は、検出信号Ｖ１に対して、位相が反転した反転信号Ｖ３を出力する反転出力部２６を備えている。反転出力部２６は、例えば差動増幅回路２５ａ及び差動増幅回路２５ｂと同様の差動増幅回路である。反転出力部２６は、第１ブリッジ回路２１Ａの各中点電位Ｍ１，Ｍ２に接続されている。反転出力部２６において、正入力端子に中点電位Ｍ２が入力され、負入力端子に中点電位Ｍ１が入力される。すなわち、反転出力部２６は、第１ブリッジ回路２１Ａの各中点電位Ｍ１，Ｍ２を、差動増幅回路２５ａとは正負逆に入力する。反転出力部２６は、中点電位Ｍ２及び中点電位Ｍ１を差動増幅した反転信号Ｖ３を、パルス信号生成部３０へ出力する。

パルス信号生成部３０は、第１比較器３１ａ、第２比較器３１ｂ、第３比較器３１ｃ、及び第４比較器３１ｄを備えている。第１比較器３１ａは、検出信号Ｖ１と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して第１パルス信号Ｓ１を生成する。本実施形態の場合、基準電圧Ｖｒｅｆは、電源電圧ＶＣＣの１／２、すなわち「ＶＣＣ／２」となるように設定されている。第２比較器３１ｂは、検出信号Ｖ２と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して第２パルス信号Ｓ２を生成する。第３比較器３１ｃは、検出信号Ｖ１と検出信号Ｖ２とを比較して第３パルス信号Ｓ３を生成する。第４比較器３１ｄは、検出信号Ｖ２と反転信号Ｖ３とを比較して第４パルス信号Ｓ４を生成する。

パルス信号生成部３０は、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を基に、これら信号の合成を行う論理回路部３２を備えている。論理回路部３２は、第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２を入力して第５パルス信号Ｓ５を出力する第１論理ゲート３３ａと、第３パルス信号Ｓ３及び第４パルス信号Ｓ４を入力して第６パルス信号Ｓ６を出力する第２論理ゲート３３ｂとを備えている。第１論理ゲート３３ａ及び第２論理ゲート３３ｂは、それぞれ排他的論理和の演算を行う。パルス信号生成部３０は、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６を外部の制御装置へ出力し、制御装置に回転検出を実行させる。

以下、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３は、磁石１０から付与される磁界の方向に応じて変化する。図４において、縦軸は信号強度であり、横軸は磁界方向の回転角度（以降、単に回転角度と記載する）を示している。検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３の信号波形は、基準電圧Ｖｒｅｆ、すなわち「ＶＣＣ／２」を基準とし、近似的に正弦波又は余弦波となる。検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３は、回転角度が「θ」だけ変化した場合に、一周期となる。θは、例えば磁気抵抗素子２２がＡＭＲ素子の場合、「１８０°」である。ここでは、検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３は、互いに位相が異なるだけで、同じ周期及び振幅を有する信号として扱う。

検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の間には、第１ブリッジ回路２１Ａ及び第２ブリッジ回路２１Ｂの間の配置向きの傾きにより、４５°、すなわち「θ／４」の位相差がある。また、反転信号Ｖ３は、検出信号Ｖ１に対して差動増幅の入力の正負を入れ替えた信号であり、検出信号Ｖ１と位相が反転している。すなわち、検出信号Ｖ１及び反転信号Ｖ３の間には、「θ／２」の位相差がある。

図５に示すように、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４は、回転角度に応じて、ハイレベル及びローレベルの間で信号状態が変化する。第１パルス信号Ｓ１は、検出信号Ｖ１と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較により、例えば検出信号Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも、高い場合にハイレベルを、低い場合にローレベルを出力する。第２パルス信号Ｓ２は、検出信号Ｖ２と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較により、例えば検出信号Ｖ２が基準電圧Ｖｒｅｆよりも、高い場合にローレベルを、低い場合にハイレベルを出力する。第３パルス信号Ｓ３は、検出信号Ｖ１と検出信号Ｖ２との比較により、例えば検出信号Ｖ１が検出信号Ｖ２よりも、高い場合にハイレベルを、低い場合にローレベルを出力する。第４パルス信号Ｓ４は、検出信号Ｖ２と反転信号Ｖ３との比較により、例えば検出信号Ｖ２が反転信号Ｖ３よりも、高い場合にローレベルを、低い場合にハイレベルを出力する。なお、これら第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４のハイレベル及びローレベルを一往復する周期は、「θ」である。

図４及び図５に示す通り、回転角度において、第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２の各信号状態の切り替わり位置は、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の各々と、「ＶＣＣ／２」の基準電圧Ｖｒｅｆが交わる位置に対応している。また、回転角度において、第３パルス信号Ｓ３の信号状態の切り替わり位置は、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２が交わる位置に対応している。さらに、回転角度において、第４パルス信号Ｓ４の信号状態の切り替わり位置は、検出信号Ｖ２及び反転信号Ｖ３が交わる位置に対応している。これら第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の信号状態の切り替わり位置は、回転角度において、「θ／８」の間隔、すなわち、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の位相差の半値の間隔で連続している。

図５に示す通り、パルス信号生成部３０は、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を基に、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６を生成する。第５パルス信号Ｓ５は、第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２の排他的論理和の演算結果となっている。第６パルス信号Ｓ６は、第３パルス信号Ｓ３及び第４パルス信号Ｓ４の排他的論理和の演算結果となっている。第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６において、ハイレベル／ローレベルを一往復する周期は、「θ／２」である。すなわち、周波数が元のパルス波形の２倍になっている。また、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６は、回転角度において、「θ／８」の間隔で、交互に信号状態が切り替わる。パルス信号生成部３０は、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６を、外部の制御装置に出力する。制御装置は、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６の信号状態の切り替わりを検出することで、回転を検出する。

ところで、例えば環境温度の変化や、磁石からの磁束密度の変化などの外的環境の変化により、検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３の出力波形の振幅が変化することがある。以下、これら信号の振幅変化と、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の信号状態の切り替わり位置との考え方を説明する。

図６に示すように、外的環境が変化した場合、検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３は、全てが同じように振幅が変化する。同図では、変化後の検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３を、それぞれ「Ｖ１´」、「Ｖ２´」、及び「Ｖ３´」で示している。

ここで、仮に、基準電圧Ｖｒｅｆとは異なる値の閾値電圧Ａを別に設ける場合を考える。例えば、検出信号Ｖ１が「Ｖ１´」に振幅が変化した場合、回転角度において、閾値電圧Ａと検出信号Ｖ１との大小関係が切り替わる位置、すなわち閾値電圧Ａと検出信号Ｖ１との交点の位置が、差ｄだけずれる。この差ｄによって、回転検出の検出精度が悪化するおそれがあった。

一方、回転角度において、検出信号Ｖ１と検出信号Ｖ２との交点の位置は、各々が「Ｖ１´」及び「Ｖ２´」に変化した後も、変わらない。これは、検出信号Ｖ２及び反転信号Ｖ３においても同様である。また、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の各々と、「ＶＣＣ／２」の基準電圧Ｖｒｅｆとの交点の位置も、変わらない。したがって、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の信号状態の切り替わり位置は、外的環境の変化による検出信号Ｖ１、検出信号Ｖ２、及び反転信号Ｖ３の振幅変化に影響されない。すなわち、外的環境の変化による検出精度の悪化を抑制できる。

上記の通り、パルス信号生成部３０は、信号状態の切り替わりが「θ／８」間隔で連続する第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６を制御装置に出力する。したがって、制御装置において検出される最小の回転角度の回転角度、すなわち分解能は、「θ／８」となる。これにより、単に、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２を基準電圧Ｖｒｅｆと比較して変換された２つの信号、すなわち第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２のみを制御装置に出力する場合の分解能「θ／４」と比べて、分解能を向上することができる。

また、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６の２つを出力することにより、制御装置にとっては、例えば第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６の一方の信号状態が切り替わった時、他方側の信号状態を確認することで、回転方向の正負を判定できる。

パルス信号生成部３０は、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を基に、これらより高周波数の第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６を出力する。これにより、外部へ出力する信号数を、信号状態の切り替わりの間隔を維持したまま、４つから２つへ減らすことができる。そのため、配線や制御装置側の入力ポートの個数などの構成を簡略化することができ、全体としてのコスト低減に寄与できる。

パルス信号生成部３０は、第１比較器３１ａ〜第４比較器３１ｄによって、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を生成する。これによれば、簡易な比較器によって、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を生成することができる。

以下、本実施形態の効果について説明する。
（１）回転検出装置１は、磁石１０の磁界を検出する複数の磁気抵抗素子２２をブリッジ状に接続して形成された２つのブリッジ回路２１を備えている。回転検出装置１は、２つのブリッジ回路２１からそれぞれ出力される互いに位相差を有する検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の一方に対して、位相が反転した反転信号Ｖ３を出力する反転出力部２６を備えている。また、回転検出装置１は、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２及び反転信号Ｖ３を基に、信号状態の切り替わり位置が、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の間の位相差の半値の間隔で連続するパルス信号を生成するパルス信号生成部３０を備えている。パルス信号生成部３０は、パルス信号を外部の制御装置に出力して、制御装置に磁石１０の回転の検出を実行させる。この構成によれば、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の位相差の半値の間隔に応じた分解能で、回転検出を実行させることができる。単に検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２を基準電圧Ｖｒｅｆでパルス信号に変換した場合と比較して、分解能を向上することができる。

（２）パルス信号生成部３０は、信号状態の切り替わり位置が、「θ／８」間隔で連続する第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を生成する。第１パルス信号Ｓ１は、検出信号Ｖ１と基準電圧Ｖｒｅｆとを第１比較器３１ａで比較して生成される。また、第２パルス信号Ｓ２は、検出信号Ｖ２と基準電圧Ｖｒｅｆとを第２比較器３１ｂで比較して生成される。また、第３パルス信号Ｓ３は、検出信号Ｖ１と検出信号Ｖ２とを第３比較器３１ｃで比較して生成される。さらに、第４パルス信号Ｓ４は、検出信号Ｖ２と反転信号Ｖ３とを第４比較器３１ｄで比較して生成される。この構成によれば、簡易な比較器を用いて、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の位相差の半値の間隔で信号状態の切り替え位置が連続する第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を生成することができる。

（３）パルス信号生成部３０は、第１パルス信号Ｓ１及び第２パルス信号Ｓ２の排他的論理和によって生成される第５パルス信号Ｓ５と、第３パルス信号Ｓ３及び第４パルス信号Ｓ４の排他的論理和によって生成される第６パルス信号Ｓ６とを出力する。第５パルス信号Ｓ５及び前記第６パルス信号Ｓ６の信号状態は、検出信号Ｖ１及び検出信号Ｖ２の位相差の半値の間隔で交互に切り替わる。この構成によれば、信号状態の切り替わりの間隔を維持したまま、外部装置に出力する信号数を減らすことができる。また、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６の２つを出力することにより、これらの信号状態の組み合わせに基づいて、例えば磁石１０の回転方向の正負を判定できる。したがって、単一の信号を出力する場合と比較して、好適に回転検出を行うことができる。

（４）２つのブリッジ回路２１は、磁気抵抗素子２２の実装面上で互いに４５度傾いた配置向きで配置されている。この構成によれば、検出信号Ｖ１，Ｖ２の間に、４５°分だけ位相差を設けることができる。また、パルス信号生成部３０は、４５°の半値、すなわち２２．５°の間隔で信号状態の切り替えが連続するパルス信号を出力できる。

（５）第１ブリッジ回路２１Ａには、第１ブリッジ回路２１Ａの各中点電位Ｍ１，Ｍ２をそれぞれ正入力及び負入力に入力して検出信号Ｖ１を生成する差動増幅回路２５ａが接続されている。反転出力部２６は、第１ブリッジ回路２１Ａの中点電位Ｍ１，Ｍ２を、差動増幅回路２５ａとは正負逆に入力し、差動増幅することにより反転信号Ｖ３を出力する。この構成によれば、反転出力部２６及び差動増幅回路２５ａの間で、中点電位Ｍ１，Ｍ２を同時に入力し、且つ同様の差動増幅の処理を行うので、検出信号Ｖ１の出力処理と反転信号Ｖ３の出力処理との間に遅延が生じにくい。したがって、検出信号Ｖ１に対して、精度のよい反転信号Ｖ３を得ることができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・反転出力部２６は、ブリッジ回路２１から出力された検出信号Ｖ１を入力して、検出信号Ｖ１の位相を反転させて反転信号Ｖ３を出力してもよい。例えば、反転出力部２６は、反転回路を用いて、入力した検出信号Ｖ１の反対位相の反転信号Ｖ３を出力してもよい。この場合、簡易な反転回路を用いることができ、回路構成の簡略化に寄与できる。すなわち、反転出力部２６は、本実施形態に限定されず、各種回路を用いることができる。

・各差動増幅回路には、オペアンプを用いてもよいし、計装アンプを用いてもよい。
・２つのブリッジ回路２１は、４５°傾いて配置されていてもよいし、６０°傾いて配置されていてもよい。すなわち、ブリッジ回路２１同士の間の配置向きの角度は、特に限定されない。

・第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６は、排他的論理和によって生成されることに限定されない。例えば、その他の論理演算によって生成されてもよい。
・パルス信号生成部３０は、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を、外部装置に出力してもよい。そして、外部装置において、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の信号状態の組み合わせを基に、回転検出を行ってもよい。すなわち、第５パルス信号Ｓ５及び第６パルス信号Ｓ６は、省略可能である。

・パルス信号生成部３０から外部装置へ出力されるパルス信号の個数は、特に限定されず、１つでもよいし、２つでもよいし、３つ以上でもよい。例えば「θ／８」の間隔で信号状態が切り替わる単一のパルス信号を生成し、これを外部装置に出力してもよい。

・第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の生成方法は、本実施形態に限定されない。例えば、第１パルス信号Ｓ１は、検出信号Ｖ１及び基準電圧Ｖｒｅｆの比較により生成されることに限定されず、検出信号Ｖ１及び反転信号Ｖ３の比較により生成されてもよい。

・基準電圧Ｖｒｅｆは、「ＶＣＣ／２」に限定されず、仕様に応じて適宜変更可能である。
・第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４の各々において、出力のハイレベル及びローレベルが逆であってもよい。

・パルス信号生成部３０は、パルス信号として、第１パルス信号Ｓ１〜第４パルス信号Ｓ４を生成することに限定されない。例えば、第３パルス信号Ｓ３及び第４パルス信号Ｓ４のうち、いずれか一方を省略してもよい。

・パルス信号生成部３０は、パルス信号の生成に比較器を用いることに限定されない。
・２つのブリッジ回路２１において、第１ブリッジ回路２１Ａ及び第２ブリッジ回路２１Ｂは、本実施形態に限定されず、逆であってもよい。また、検出信号Ｖ１，Ｖ２も逆であってもよいし、反転信号Ｖ３は、検出信号Ｖ２に対して位相が反転した信号であってもよい。

・外部装置は、回転検出装置と一体に設けられていてもよいし、別個に設けられていてもよい。
・磁石１０と磁気センサ２０との位置関係は、本実施形態に限定されない。例えば、磁気センサ２０が、磁石１０に対して磁石１０の回転軸方向に配置されてもよい。

・磁石１０の極数は特に限定されない。
・磁気センサ２０は、特に限定されず、例えば、ホール素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、又はトンネル磁気抵抗素子を用いたセンサを適用することができる。

・回転検出装置１は、被検出体の回転角度を検出するものであってもよいし、回転の有無を検出するものであってもよい。

１…回転検出装置、１０…磁石、２０…磁気センサ、２１…ブリッジ回路、２２…磁気抵抗素子、２５ａ…差動増幅回路、２５ｂ…差動増幅回路、２６…反転出力部、３０…パルス信号生成部、３１ａ…第１比較器、３１ｂ…第２比較器、３１ｃ…第３比較器、３１ｄ…第４比較器、３２…論理回路部、３３ａ…第１論理ゲート、３３ｂ…第２論理ゲート、Ｓ１…第１パルス信号、Ｓ２…第２パルス信号、Ｓ３…第３パルス信号、Ｓ４…第４パルス信号、Ｓ５…第５パルス信号、Ｓ６…第６パルス信号、Ｖ１…検出信号、Ｖ２…検出信号、Ｖ３…反転信号。

Claims (5)

1. 被検出体と同期回転する磁石の磁界を検出する複数の磁気抵抗素子をブリッジ状に接続して形成され、配置向きが互いに異なる２つのブリッジ回路を備える回転検出装置であって、
   前記ブリッジ回路からそれぞれ出力される互いに位相差を有する２つの検出信号の一方に対して、位相が反転した反転信号を出力する反転出力部と、
   ２つの前記検出信号及び前記反転信号を基に、信号状態の切り替わり位置が、前記検出信号同士の間の前記位相差の半値の間隔で連続するパルス信号を生成し、前記パルス信号を外部装置に出力して、前記外部装置に前記磁石の回転の検出を実行させるパルス信号生成部と、を備える回転検出装置。
2. 前記パルス信号は、前記検出信号の一方と基準電圧とを第１比較器で比較して生成される第１パルス信号と、前記検出信号の他方と前記基準電圧とを第２比較器で比較して生成される第２パルス信号と、前記検出信号同士を第３比較器で比較して生成される第３パルス信号と、２つの前記検出信号のうち前記反転信号の生成に使用しなかった信号と前記反転信号とを第４比較器で比較して生成される第４パルス信号と、を含む
   請求項１に記載の回転検出装置。
3. 前記パルス信号は、前記第１パルス信号及び前記第２パルス信号の排他的論理和によって生成される第５パルス信号と、前記第３パルス信号及び前記第４パルス信号の排他的論理和によって生成された第６パルス信号と、を含み、
   前記第５パルス信号及び前記第６パルス信号の前記信号状態は、前記位相差の半値の間隔で交互に切り替わる
   請求項２に記載の回転検出装置。
4. ２つの前記ブリッジ回路は、前記磁気抵抗素子の実装面上で互いに４５度傾いた前記配置向きで配置されている
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の回転検出装置。
5. 前記各ブリッジ回路は、前記磁気抵抗素子を直列接続して形成された２つのハーフブリッジ回路の中点電位を、差動増幅回路の正入力及び負入力にそれぞれ入力し、差動増幅することによって前記検出信号を出力し、
   前記反転出力部は、２つの前記ブリッジ回路のうち一方の前記中点電位を、前記差動増幅回路とは正負逆に入力し、差動増幅することにより前記反転信号を出力する
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の回転検出装置。

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