(57)【要約】【課題】２つの差動信号に基づいてロータの回転角度を検出するに際し、回転角度の検出精度の低下を抑制することができる回転検出装置を提供することを第１の目的とする。また、その回転検出装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。【解決手段】検出部５０は、複数の磁気抵抗素子対５１〜５３の抵抗値の変化に基づいて、ロータ１０の第２角度部１３から第１角度部１２への切り替わりを示す第１境界１４に対応した第１差動信号Ｓ１を生成する。また、検出部５０は、ロータ１０の第１角度部１２から第２角度部１３への切り替わりを示す第２境界１５に対応した第２差動信号Ｓ２を生成する。そして、振幅調整回路部６０は、検出部５０から第１差動信号Ｓ１及び第２差動信号Ｓ２を入力し、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とをそれぞれ異なる振幅に調整する。【選択図】図２
2020112579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定角度毎に第１角度部（１２）と第２角度部（１３）とが回転方向に交互に設けられたロータ（１０）の回転態様を検出する回転検出装置であって、
前記ロータ（１０）の回転に伴って抵抗値が変化する複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）を有し、前記複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）の抵抗値の変化に基づいて、前記第２角度部（１３）から前記第１角度部（１２）への切り替わりを示す第１境界（１４）に対応した第１信号と、前記第１角度部（１２）から前記第２角度部（１３）への切り替わりを示す第２境界（１５）に対応した第２信号と、をそれぞれ生成する検出部（５０）と、
前記検出部（５０）から前記第１信号及び前記第２信号を入力し、前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との両方を調整する振幅調整回路部（６０）と、
前記振幅調整回路部（６０）で振幅調整された前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との差分値を取得する差分値取得部（７０）と、
前記差分値を２値化するための２値化閾値を有し、前記差分値と前記２値化閾値とを比較して前記差分値を２値化し、当該差分値の２値化信号を前記第１角度部（１２）の回転位置情報とする判定回路部（８０）と、
を備え、
前記振幅調整回路部（６０）は、前記２値化信号が前記回転方向における前記第１角度部の中心位置、前記回転方向における前記第２角度部の中心位置、前記第１境界、及び前記第２境界のいずれかの位置を示すように、前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との両方を調整するようになっており、
さらに、前記振幅調整回路部（６０）は、前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅とをそれぞれ異なる振幅に調整することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記検出部（５０）は、前記磁気抵抗素子対（５１〜５３）を３個以上有しており、さらに、前記各磁気抵抗素子対（５１〜５３）から出力される検出信号のうち少なくとも１つの検出信号の振幅を他の検出信号の振幅とは異なる振幅に調整する調整部（５６〜５８）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記２値化閾値は、ヒステリシス特性が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記２値化閾値は、前記ロータ（１０）に対する前記検出部（５０）の配置範囲において、前記検出部（５０）と前記ロータ（１０）との距離が最も近い位置での前記差分値と、前記検出部（５０）と前記ロータ（１０）との距離が最も遠い位置での前記差分値と、が一致する値に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の回転検出装置。
【請求項５】
所定角度毎に第１角度部（１２）と第２角度部（１３）とが回転方向に交互に設けられたロータ（１０）の回転に伴って抵抗値が変化する複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）を有し、前記複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）の抵抗値の変化に基づいて、前記第２角度部（１３）から前記第１角度部（１２）への切り替わりを示す第１境界（１４）に対応した第１信号と、前記第１角度部（１２）から前記第２角度部（１３）への切り替わりを示す第２境界（１５）に対応した第２信号と、をそれぞれ生成する検出部（５０）と、
前記検出部（５０）から前記第１信号及び前記第２信号を入力し、前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との両方を調整する振幅調整回路部（６０）と、
前記振幅調整回路部（６０）で振幅調整された前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との差分値を取得する差分値取得部（７０）と、
前記差分値を２値化するための２値化閾値を有し、前記差分値と前記２値化閾値とを比較して前記差分値を２値化し、当該差分値の２値化信号を前記第１角度部（１２）の回転位置情報とする判定回路部（８０）と、
を備えた回転検出装置の製造方法であって、
前記２値化信号が前記回転方向における前記第１角度部の中心位置、前記回転方向における前記第２角度部の中心位置、前記第１境界、及び前記第２境界のいずれかの位置を示すように、前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅との両方を調整するための調整値を前記振幅調整回路部（６０）に固定する調整工程を含んでおり、
前記調整工程では、
前記振幅調整回路部（６０）として、前記第１信号の振幅を調整するための第１可変抵抗（６５）と、前記第２信号の振幅を調整するための第２可変抵抗（６６）と、前記第１可変抵抗（６５）及び前記第２可変抵抗（６６）の抵抗値を固定する抵抗値固定部（６７）と、を有するものを用意する準備工程と、
前記第１可変抵抗（６５）の抵抗値に応じた前記第１信号の振幅と、前記第２可変抵抗（６６）の抵抗値に応じた前記第２信号の振幅と、を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記第１信号の振幅と前記第２信号の振幅とがそれぞれ異なる振幅になるように、前記第１可変抵抗（６５）及び前記第２可変抵抗（６６）の両方の抵抗値を変化させて当該抵抗値を前記調整値として前記抵抗値固定部（６７）によって固定する固定工程と、
を含んでおり、
前記固定工程では、前記取得工程で取得された前記第１信号の振幅及び前記第２信号の振幅がそれぞれ異なる振幅になるように、前記第１可変抵抗（６５）及び前記第２可変抵抗（６６）の抵抗値を前記調整値として前記抵抗値固定部（６７）によって固定することを特徴とする回転検出装置の製造方法。
【請求項６】
前記調整工程の後、前記ロータ（１０）に対する前記検出部（５０）の配置範囲において、前記検出部（５０）と前記ロータ（１０）との距離が最も近い位置での前記差分値と、前記検出部（５０）と前記ロータ（１０）との距離が最も遠い位置での前記差分値と、をそれぞれ取得すると共に前記各差分値が一致する値を前記２値化閾値として設定する２値化閾値設定工程を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の回転検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転態様を検出する回転検出装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロータの回転態様を検出するように構成された回転検出装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、複数の磁気抵抗素子と、各磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加するバイアス磁石と、各磁気抵抗素子の出力に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えた回転検出装置の構成が提案されている。各磁気抵抗素子は、回転体に対向する位置に配置され、ハーフブリッジ回路を形成する磁気抵抗素子対を構成している。また、磁気抵抗素子対の中点電位がロータの回転に応じて変化する。
【０００３】
そして、特許文献１では、３個の磁気抵抗素子対の出力から２つの差動信号を生成する構成が示されている。これにより、ロータが歯車型であれば２つの差動信号が歯の中心位置で交差する。また、ロータが着磁ロータであれば２つの差動信号が一方の磁極の中心位置で交差する。「中心位置」とは、ロータの回転方向における歯または一方の磁極の長さの長さ中心である。したがって、処理回路は、２つの差動信号を閾値と比較することによって長さ中心に対応した出力信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、長さ中心に対応した出力信号の精度は２つの差動信号の対称性により決まる。このため、バイアス磁石に対する各磁気抵抗素子対の位置ずれやバイアス磁石の特性ばらつき等の原因により２つの差動信号の各振幅に差が生じ、２つの差動信号の対称性が崩れてしまう。言い換えると、２つの差動信号の振幅バランスが崩れてしまう。したがって、ロータの回転角度の検出精度が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
ここで、磁極の長さ中心ではない位置に対応した出力信号を出力する場合も考えられる。この場合も上記の原因により２つの差動信号の振幅バランスが崩れることで出力信号が出力されるタイミングがずれてしまい、その結果、ロータの回転角度の検出精度が低下してしまう。
【０００７】
なお、上記では３個の磁気抵抗素子対の例について説明したが、２個や４個以上の磁気抵抗素子対を備えた構成についても２つの差動信号を生成することが可能である。したがって、３個の磁気抵抗素子対に限られず、上記と同様の問題が生じる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑み、２つの差動信号に基づいてロータの回転角度を検出するに際し、回転角度の検出精度の低下を抑制することができる回転検出装置を提供することを第１の目的とする。また、その回転検出装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、所定角度毎に第１角度部（１２）と第２角度部（１３）とが回転方向に交互に設けられたロータ（１０）の回転態様を検出する回転検出装置であって、以下の点を特徴としている。
【００１０】
すなわち、ロータ（１０）の回転に伴って抵抗値が変化する複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）を有し、複数の磁気抵抗素子対（５１〜５３）の抵抗値の変化に基づいて、第２角度部（１３）から第１角度部（１２）への切り替わりを示す第１境界（１４）に対応した第１信号と、第１角度部（１２）から第２角度部（１３）への切り替わりを示す第２境界（１５）に対応した第２信号と、をそれぞれ生成する検出部（５０）を備えている。
【００１１】
また、検出部（５０）から第１信号及び第２信号を入力し、第１信号の振幅と第２信号の振幅との両方を調整する振幅調整回路部（６０）と、振幅調整回路部（６０）で振幅調整された第１信号の振幅と第２信号の振幅との差分値を取得する差分値取得部（７０）と、を備えている。
【００１２】
さらに、差分値を２値化するための２値化閾値を有し、差分値と２値化閾値とを比較して差分値を２値化し、当該差分値の２値化信号を第１角度部（１２）の回転位置情報とする判定回路部（８０）を備えている。
【００１３】
また、振幅調整回路部（６０）は、２値化信号が回転方向における第１角度部の中心位置、回転方向における第２角度部の中心位置、第１境界、及び第２境界のいずれかの位置を示すように、第１信号の振幅と第２信号の振幅との両方を調整するようになっている。
【００１４】
さらに、振幅調整回路部（６０）は、第１信号の振幅と第２信号の振幅とをそれぞれ異なる振幅に調整することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、上記の構成を有する回転検出装置の製造方法であって、２値化信号が回転方向における第１角度部の中心位置、回転方向における第２角度部の中心位置、第１境界、及び第２境界のいずれかの位置を示すように、第１信号の振幅と第２信号の振幅との両方を調整するための調整値を振幅調整回路部（６０）に固定する調整工程を含んでいる。
【００１６】
調整工程では、振幅調整回路部（６０）として、第１信号の振幅を調整するための第１可変抵抗（６５）と、第２信号の振幅を調整するための第２可変抵抗（６６）と、第１可変抵抗（６５）及び第２可変抵抗（６６）の抵抗値を固定する抵抗値固定部（６７）と、を有するものを用意する準備工程と、第１可変抵抗（６５）の抵抗値に応じた第１信号の振幅と、第２可変抵抗（６６）の抵抗値に応じた第２信号の振幅と、を取得する取得工程と、取得工程で取得された第１信号の振幅と第２信号の振幅とがそれぞれ異なる振幅になるように、第１可変抵抗（６５）及び第２可変抵抗（６６）の両方の抵抗値を変化させて当該抵抗値を調整値として抵抗値固定部（６７）によって固定する固定工程と、を含んでいる。
【００１７】
固定工程では、取得工程で取得された第１信号の振幅及び第２信号の振幅がそれぞれ異なる振幅になるように、第１可変抵抗（６５）及び第２可変抵抗（６６）の抵抗値を調整値として抵抗値固定部（６７）によって固定することを特徴とする。
【００１８】
これによると、振幅調整回路部（６０）によって第１信号の振幅と第２信号の振幅とがそれぞれ異なる振幅に調整されるので、第１信号及び第２信号の振幅バランスが調整される。このため、第１角度部（１２）の狙いの回転位置で２値化信号が生成されるように第１信号の振幅と第２信号の振幅とを交差させることができる。したがって、ロータ（１０）の回転角度の検出精度の低下を抑制することができる。
【００１９】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転検出装置とロータとの配置関係を示した図である。
【図２】図１に示された回転検出装置の回路構成を示した図である。
【図３】回転検出装置の製造工程の一部を示した図である。
【図４】バイアス磁石に対するセンサチップの向きが正常の場合についての回転検出装置の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】バイアス磁石に対するセンサチップの向きが傾けられた場合についての回転検出装置の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】長谷部が設けられたロータを測定対象とした回転検出装置の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の第４実施形態に係る検出部の回路構成を示した図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る回転検出装置の回路構成を示した図である。
【図９】バイアス磁石に対する磁気抵抗素子対の位置ずれを説明するための図である。
【図１０】磁気抵抗素子対の位置ずれが生じている場合の２値化信号の角度精度ずれを説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】波形信号Ａ、Ｂの振幅バランスを調整することで２値化信号の角度精度ずれを解消する内容を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】振幅バランスの調整前後の角度精度の変化を解析するために用いたロータ形状を示した図である。
【図１３】図１２に示されたロータの第１エッジにおいて振幅バランスの調整前後の角度精度の変化を示した図である。
【図１４】図１２に示されたロータの第２エッジにおいて振幅バランスの調整前後の角度精度の変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本発明に係る回転検出装置は、例えば内燃機関のクランク角判定装置として用いられる。図１に示されるように、内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定された歯車型のロータ１０の外周部１１に対向するように回転検出装置２０が配置されている。回転検出装置２０は、ロータ１０の回転態様を検出するように構成されている。なお、図１ではロータ１０の外周部１１の一部を直線状に展開して示してある。
【００２３】
ロータ１０の外周部１１には所定角度毎に第１角度部１２と第２角度部１３とが回転方向に交互に設けられている。第１角度部１２はロータ１０の外周部１１に設けられた山部である。第２角度部１３は、第１角度部１２と第１角度部１２との間に位置する谷部である。なお、第１角度部１２の回転方向長さと第２角度部１３の回転方向長さは必ずしも同じである必要はなく、各角度部１２、１３が回転方向に所定の角度分の長さを持って形成されていれば良い。
【００２４】
そして、回転検出装置２０は、円筒状のバイアス磁石３０とこのバイアス磁石３０に対し、所定の位置に配置されたセンサチップ４０とを備えて構成されている。バイアス磁石３０は、回転検出装置２０の磁界の検出感度を一定分だけ上昇させる役割を果たす。バイアス磁石３０の中空部にはセンサチップ４０が配置されている。
【００２５】
センサチップ４０は、ロータ１０の回転に伴って外周部１１の位置すなわちクランク角に応じた検出信号を出力するように構成された検出部５０を備えている。検出部５０は、ロータ１０の回転に伴って抵抗値が変化する第１磁気抵抗素子対５１、第２磁気抵抗素子対５２、及び第３磁気抵抗素子対５３の３つの素子対を備えている。
【００２６】
ロータ１０の回転方向において、第２磁気抵抗素子対５２が第１磁気抵抗素子対５１と第３磁気抵抗素子対５３との間に位置するように各々が配置されている。つまり、第２磁気抵抗素子対５２が第１磁気抵抗素子対５１と第３磁気抵抗素子対５３とに挟まれるように配置されている。そして、第２磁気抵抗素子対５２にはバイアス磁石３０の中心軸に沿ったバイアス磁界が印加される。一方、第１磁気抵抗素子対５１及び第３磁気抵抗素子対５３にはバイアス磁石３０の端部を巻き込むバイアス磁界が印加される。
【００２７】
各磁気抵抗素子対５１〜５３は、ハーフブリッジ回路として構成されている。具体的には、図２に示されるように、第１磁気抵抗素子対５１は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂによって構成されている。第１磁気抵抗素子対５１は、ロータ１０の回転に伴って各磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化を検出する。また、第１磁気抵抗素子対５１は、当該抵抗値の変化に基づいて、各磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの中点５１ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００２８】
第２磁気抵抗素子対５２は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの磁気抵抗素子５２ａ、５２ｂによって構成されている。そして、第２磁気抵抗素子対５２は、ロータ１０の回転に伴って各磁気抵抗素子５２ａ、５２ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、各磁気抵抗素子５２ａ、５２ｂの中点５２ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００２９】
第３磁気抵抗素子対５３は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの磁気抵抗素子５３ａ、５３ｂによって構成されている。そして、第３磁気抵抗素子対５３は、ロータ１０の回転に伴って各磁気抵抗素子５３ａ、５３ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、各磁気抵抗素子５３ａ、５３ｂの中点５３ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００３０】
また、検出部５０は、各磁気抵抗素子対５１〜５３の他に、第１オペアンプ５４及び第２オペアンプ５５を備えている。第１磁気抵抗素子対５１の中点５１ｃの中点電位をＡと定義すると共に、第２磁気抵抗素子対５２の中点５２ｃの中点電位をＢと定義すると、第１オペアンプ５４は、Ａ−Ｂを演算してその結果を第１差動信号Ｓ１として出力するように構成された差動増幅器である。第３磁気抵抗素子対５３の中点５３ｃの中点電位をＣと定義すると、第２オペアンプ５５は、Ｂ−Ｃを演算してその結果を第２差動信号Ｓ２として出力するように構成された差動増幅器である。
【００３１】
第１差動信号Ｓ１は、図１に示されるように、第２角度部１３から第１角度部１２への切り替わりを示す第１境界１４に対応した波形の信号である。第２差動信号Ｓ２は、第１角度部１２から第２角度部１３への切り替わりを示す第２境界１５に対応した波形の信号である。このように、検出部５０は、各磁気抵抗素子対５１〜５３の出力から第１差動信号Ｓ１と第２差動信号Ｓ２とをそれぞれ生成するように構成されている。
【００３２】
さらに、図２に示されるように、回転検出装置２０は、振幅調整回路部６０、差分値取得部７０、及び判定回路部８０を備えている。振幅調整回路部６０、差分値取得部７０、及び判定回路部８０は、上述のセンサチップ４０に形成されている。なお、これらは図示しない別の半導体チップに形成されていても良い。
【００３３】
振幅調整回路部６０は、検出部５０から第１差動信号Ｓ１及び第２差動信号Ｓ２を入力し、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを一致させる役割を果たすものである。このような振幅調整回路部６０は、第３オペアンプ６１、第４オペアンプ６２、第１固定抵抗６３、第２固定抵抗６４、第１可変抵抗６５、第２可変抵抗６６、及び抵抗値固定部６７を備えている。
【００３４】
第１固定抵抗６３及び第２固定抵抗６４は、抵抗値が一定の抵抗である。これに対し、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６は、例えば図示しない複数の抵抗と複数の半導体スイッチによって構成されており、各半導体スイッチのＯＮまたはＯＦＦが制御されることによって抵抗値が変更可能な抵抗である。第１可変抵抗６５は、第１差動信号Ｓ１の振幅を調整する役割を果たす。第２可変抵抗６６は、第２差動信号Ｓ２の振幅を調整する役割を果たす。
【００３５】
抵抗値固定部６７は、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６の各半導体スイッチをＯＮまたはＯＦＦすることにより、各可変抵抗６５、６６の抵抗値を所望の値に固定するものである。
【００３６】
第３オペアンプ６１、第１固定抵抗６３、及び第１可変抵抗６５は、第１差動増幅回路６８を構成している。すなわち、第１固定抵抗６３は、第３オペアンプ６１の反転入力端子と出力端子との間に接続され、これにより負帰還が構成されている。第１可変抵抗６５は、第３オペアンプ６１の反転入力端子とグランドとの間に接続されている。したがって、第１差動増幅回路６８は、検出部５０から入力した第１差動信号Ｓ１を第１固定抵抗６３及び第１可変抵抗６５の各抵抗値に応じた所定の倍率で増幅する。これにより、第１差動増幅回路６８は、第１差動信号Ｓ１の振幅を調整する。
【００３７】
同様に、第４オペアンプ６２、第２固定抵抗６４、及び第２可変抵抗６６は、第２差動増幅回路６９を構成している。すなわち、第２固定抵抗６４は、第４オペアンプ６２の反転入力端子と出力端子との間に接続され、これにより負帰還が構成されている。第２可変抵抗６６は、第４オペアンプ６２の反転入力端子とグランドとの間に接続されている。したがって、第２差動増幅回路６９は、検出部５０から入力した第２差動信号Ｓ２を第２固定抵抗６４及び第２可変抵抗６６の各抵抗値に応じた増幅率で増幅する。これにより、第２差動増幅回路６９は、第２差動信号Ｓ２の振幅が第１差動信号Ｓ１の振幅に一致するように、第２差動信号Ｓ２の振幅を調整する。言い換えると、第２可変抵抗６６の抵抗値は、第２差動信号Ｓ２の振幅が第１差動信号Ｓ１の振幅に一致する倍率となるように設定されている。
【００３８】
差分値取得部７０は、振幅調整回路部６０で振幅調整された第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅との差分値Ｓ３（＝Ｓ１−Ｓ２）を取得するものである。差分値取得部７０は、第５オペアンプ７１を備えている。第５オペアンプ７１は、第１差動増幅回路６８から第１差動信号Ｓ１を入力すると共に、第２差動増幅回路６９から第２差動信号Ｓ２を入力し、Ｓ１−Ｓ２を演算してその結果をＳ３として出力する。
【００３９】
判定回路部８０は、差分値取得部７０で取得された差分値Ｓ３を２値化した２値化信号を第１角度部１２の中心通過情報とするものである。判定回路部８０は、基準電圧部８１及びコンパレータ８２を備えている。
【００４０】
基準電圧部８１は、所定の電圧を２値化閾値として生成するものである。２値化閾値は差分値Ｓ３を２値化するための閾値として用いられる。
【００４１】
コンパレータ８２は、差分値取得部７０から差分値Ｓ３を入力すると共に基準電圧部８１から２値化閾値を入力し、差分値Ｓ３と２値化閾値とを比較して差分値Ｓ３を２値化した２値化信号を生成するものである。コンパレータ８２は、この２値化信号を第１角度部１２の中心通過情報として出力端子２１（Ｖｏｕｔ）を介して図示しない外部機器に出力する。外部機器は例えばエンジンＥＣＵである。
【００４２】
また、コンパレータ８２は、ヒステリシス特性を有している。本実施形態では、差分値Ｓ３が２値化閾値よりも大きくなったときに２値化閾値が第１の値になり、差分値Ｓ３が２値化閾値よりも小さくなったときに２値化閾値が第１の値よりも大きい第２の値になるように、２値化閾値にはヒステリシス特性が設けられている。つまり、コンパレータ８２は、差分値Ｓ３に応じて２値化閾値を第１の値または第２の値に切り替える。これにより、差分値Ｓ３が２値化閾値から離されるのでノイズ等によって差分値Ｓ３が２値化閾値を超えにくくなる。したがって、ノイズ耐性が向上する。
【００４３】
以上が、本実施形態に係る回転検出装置２０の全体構成である。なお、回転検出装置２０は外部機器に接続される電源端子２２（Ｖｃｃ）及びグランド端子２３（ＧＮＤ）を備え、これらを介して外部機器から電源供給される構成となっている。
【００４４】
次に、回転検出装置２０の製造方法すなわち調整工程について説明する。まず、図３に示されるように、検出部５０、振幅調整回路部６０、差分値取得部７０、及び判定回路部８０が形成されたセンサチップ４０を用意する（準備工程）。また、バイアス磁石３０等の他の部品も用意する。
【００４５】
振幅調整回路部６０を構成する第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６については、各半導体スイッチは全てＯＦＦの状態とされている。この状態では、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６の抵抗値はいわゆる初期値に設定されている。
【００４６】
続いて、センサチップ４０をバイアス磁石３０に固定すると共に図示しない測定装置に設置し、図示しない測定用ロータの回転を検出させる。これにより、第１可変抵抗６５の抵抗値に応じた第１差動信号Ｓ１の振幅と、第２可変抵抗６６の抵抗値に応じた第２差動信号Ｓ２の振幅と、を測定装置に取得させる（取得工程）。
【００４７】
この後、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とが一致するように、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６のいずれかの抵抗値を変化させて当該抵抗値を抵抗値固定部６７によって固定する（固定工程）。
【００４８】
具体的には、まず、第１差動信号Ｓ１の振幅を所定の倍率で調整する。測定された第１差動信号Ｓ１が基準値よりも大きい場合、第１差動増幅回路６８の増幅率が例えば０．８倍となるように第１可変抵抗６５の抵抗値を調整する。続いて、この調整後の第１差動信号Ｓ１の振幅に第２差動信号Ｓ２の振幅を一致させる。すなわち、第２差動増幅回路６９の増幅率が例えば０．８倍〜１．２倍となるように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。
【００４９】
そして、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６を構成する半導体スイッチのうちのどの半導体スイッチをＯＮまたはＯＦＦさせるのかを抵抗値固定部６７に記憶させる。これにより、第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６の抵抗値を抵抗値固定部６７によって固定させる。以上のようにして、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを一致させる。
【００５０】
なお、測定された第１差動信号Ｓ１が基準値よりも小さい場合、第１差動増幅回路６８の増幅率が例えば１．２倍となるように第１可変抵抗６５の抵抗値を調整する。また、第２差動増幅回路６９の増幅率が例えば０．８倍〜１．２倍となるように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整すれば良い。
【００５１】
この後、センサチップ４０をモールド樹脂等で封止する等の所定の工程を実施することにより、回転検出装置２０が完成する。
【００５２】
次に、回転検出装置２０の作動について説明する。まず、図４に示されるように、ロータ１０が回転することで検出部５０の各磁気抵抗素子対５１〜５３の出力が変化する。ここで、バイアス磁石３０に対してセンサチップ４０が正常に組み付けられた場合、検出部５０で取得される第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とはほぼ一致している。
【００５３】
続いて、第１差動信号Ｓ１の振幅は振幅調整回路部６０の第１差動増幅回路６８で調整される。また、第２差動信号Ｓ２の振幅は振幅調整回路部６０の第２差動増幅回路６９で
調整される。これにより、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とが一致するので、ロータ１０の第１角度部１２の回転方向中心を中心とした第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅との対称性が確保される。
【００５４】
この後、差分値取得部７０でＳ１−Ｓ２が演算されることにより、ロータ１０の第１角度部１２の回転方向中心で差分値Ｓ３が２値化閾値を下回る。これにより、判定回路部８０のコンパレータ８２からＨｉの２値化信号が第１角度部１２の中心通過情報として出力される。なお、差分値Ｓ３が２値化閾値を下回るタイミングでコンパレータ８２の２値化閾値が第１の値から第２の値に切り替わる。
【００５５】
一方、図５に示されるように、バイアス磁石３０に対してセンサチップ４０が傾けられて組み付けられた場合、検出部５０で取得される第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とは一致していない。例えば、振幅調整前の第１差動信号Ｓ１の振幅は、第２差動信号Ｓ２の振幅よりも小さい。すなわち、ロータ１０の第１角度部１２の回転方向中心を中心とした第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅との対称性が崩れている。
【００５６】
しかしながら、第１差動信号Ｓ１の振幅が第１差動増幅回路６８で調整されると共に、第２差動信号Ｓ２の振幅が第２差動増幅回路６９で調整されることにより、振幅調整後のロータ１０の第１角度部１２の回転方向中心を中心とした第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅との対称性が確保される。このため、差分値取得部７０で演算されたＳ１−Ｓ２の差分値Ｓ３が、ロータ１０の第１角度部１２の回転方向中心で２値化閾値を下回る。したがって、判定回路部８０のコンパレータ８２からＨｉの２値化信号が第１角度部１２の中心通過情報として出力される。
【００５７】
図６に示されるように、ロータ１０は山部の第１角度部１２と谷部の第２角度部１３とが交互に等間隔で並べられている。また、ロータ１０には、当該ロータ１０の回転角度の基準位置を示すために第１角度部１２が設けられていない長谷部１６が設けられている。そして、第１角度部１２と第２角度部１３とが交互に繰り返される際には、第１角度部１２の回転角度中心で立ち上がる２値化信号が生成される。また、ロータ１０の長谷部１６では差分値Ｓ３は２値化閾値を横切らないので、Ｌｏの２値化信号が生成される。
【００５８】
外部機器は、回転検出装置２０から２値化信号を入力することにより、ロータ１０の回転角度とシグナルロータ１０の長谷部１６の位置である回転基準位置をクランク角の基準角度として取得する。また、外部機器はこの回転基準位置の情報を用いて燃料噴射弁や点火プラグ等を制御する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態では、検出部５０で取得された各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅を振幅調整回路部６０によって一致させる構成となっている。これにより、ロータ１０の第１角度部１２の回転角度中心を中心とした各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅の対称性が崩れないようにすることができる。すなわち、ロータ１０の第１角度部１２の回転角度中心で各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅を交差させることができる。このため、ロータ１０の第１角度部１２の回転角度中心で立ち上がる２値化信号を生成することができる。したがって、ロータ１０の回転角度の検出精度の低下を抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、検出部５０は３個の磁気抵抗素子対５１〜５３を備えた構成となっている。磁気抵抗素子対５１〜５３を３個とした目的は、ロータ１０の歯中心出力波形を生成すること、及びロータ１０の長谷部１６（欠け歯）での波形歪みを低減することである。３個の磁気抵抗素子対５１〜５３はロータ１０の長谷部１６の影響を受けるが、各信号Ａ、Ｂ、Ｃから差動信号Ｓ１、Ｓ２を取得することで、長谷部１６の影響を低減させることができる。
【００６１】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第１差動信号Ｓ１が特許請求の範囲の「第１信号」に対応し、第２差動信号Ｓ２が特許請求の範囲の「第２信号」に対応する。
【００６２】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、振幅調整回路部６０は、第１差動信号Ｓ１の振幅及び第２差動信号Ｓ２の振幅のうちのいずれか一方の振幅を他方の振幅に一致させることにより、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを一致させる構成となっている。
【００６３】
具体的には、振幅調整回路部６０は、第２差動信号Ｓ２の振幅を第１差動信号Ｓ１の振幅に一致させる。すなわち、第１差動増幅回路６８の第１可変抵抗６５の抵抗値は初期値のままであり、第２差動増幅回路６９の第２可変抵抗６６の抵抗値が抵抗値固定部６７によって固定される。
【００６４】
製造工程においては、第１差動増幅回路６８の増幅率が例えば１倍となるように第１可変抵抗６５の抵抗値を調整する。また、第２差動信号Ｓ２の振幅が第１差動信号Ｓ１の振幅に一致するように、第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。そして、調整後の第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６の各抵抗値を抵抗値固定部６７によって固定する。この場合、第２差動増幅回路６９の増幅率が例えば０．６倍〜１．５倍となるように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。
【００６５】
一方、振幅調整回路部６０は、第１差動信号Ｓ１の振幅を第２差動信号Ｓ２の振幅に一致させる。この場合、第２差動増幅回路６９の第２可変抵抗６６の抵抗値は初期値のままであり、第１差動増幅回路６８の第１可変抵抗６５の抵抗値が抵抗値固定部６７によって固定される。
【００６６】
製造工程においては、第２差動増幅回路６９の増幅率が例えば１倍となるように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。また、第１差動信号Ｓ１の振幅が第２差動信号Ｓ２の振幅に一致するように、第１可変抵抗６５の抵抗値を抵抗値固定部６７によって固定する。この場合、第１差動増幅回路６８の増幅率が例えば０．６倍〜１．５倍となるように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。
【００６７】
以上のように、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを一致させることもできる。
【００６８】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、振幅調整回路部６０は、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とをこれらの振幅とは異なる振幅に一致させることにより、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを一致させる構成となっている。
【００６９】
各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅とは「異なる振幅」とは、第１差動信号Ｓ１の振幅の初期値及び第２差動信号Ｓ２の振幅の初期値との両方とは異なる振幅である。したがって、振幅調整回路部６０の第１差動増幅回路６８は、第１差動信号Ｓ１の振幅を所定の倍率で調整し、第２差動増幅回路６９は、第２差動信号Ｓ２の振幅を所定の倍率で調整することにより、各振幅を一致させる。
【００７０】
製造工程においては、各差動増幅回路６８、６９の増幅率を個別に調整する。すなわち、第１差動信号Ｓ１の振幅が目標値と一致するように第１可変抵抗６５の抵抗値を調整すると共に、第２差動信号Ｓ２の振幅が目標値と一致するように第２可変抵抗６６の抵抗値を調整する。そして、調整後の第１可変抵抗６５及び第２可変抵抗６６の各抵抗値を抵抗値固定部６７によって固定する。
【００７１】
以上のように、第１差動信号Ｓ１の振幅と第２差動信号Ｓ２の振幅とを所定の目標値に一致させることもできる。
【００７２】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分について説明する。図７に示されるように、検出部５０は、第１〜第３調整部５６〜５８を備えている。第１調整部５６は、第６オペアンプ５６ａ、第３固定抵抗５６ｂ、及び第３可変抵抗５６ｃを備えて構成されている。また、第２調整部５７は、第７オペアンプ５７ａ、第４固定抵抗５７ｂ、及び第４可変抵抗５７ｃを備えて構成されている。さらに、第３調整部５８は、第８オペアンプ５８ａ、第５固定抵抗５８ｂ、及び第５可変抵抗５８ｃを備えて構成されている。
【００７３】
第１磁気抵抗素子対５１から出力される検出信号の振幅は、第６オペアンプ５６ａ、第３固定抵抗５６ｂ、及び第３可変抵抗５６ｃによって構成された差動増幅回路によって調整される。当該差動増幅回路の出力（Ａ）が第１オペアンプ５４に入力される。
【００７４】
また、第２磁気抵抗素子対５２から出力される検出信号の振幅は、第７オペアンプ５７ａ、第４固定抵抗５７ｂ、及び第４可変抵抗５７ｃによって構成された差動増幅回路によって調整される。当該差動増幅回路の出力（Ｂ）が第１オペアンプ５４及び第２オペアンプ５５に入力される。
【００７５】
同様に、第３磁気抵抗素子対５３から出力される検出信号の振幅は、第８オペアンプ５８ａ、第５固定抵抗５８ｂ、及び第５可変抵抗５８ｃによって構成された差動増幅回路によって調整される。当該差動増幅回路の出力（Ｃ）が第２オペアンプ５５に入力される。
【００７６】
そして、第３可変抵抗５６ｃ、第４可変抵抗５７ｃ、及び第５可変抵抗５８ｃの各抵抗値は、各第１〜第３調整部５６〜５８の出力すなわち各磁気抵抗素子対５１〜５３から出力される検出信号の振幅が一致するように調整されている。第３可変抵抗５６ｃ、第４可変抵抗５７ｃ、及び第５可変抵抗５８ｃの各抵抗値は、例えば抵抗値固定部６７に記憶された調整値に基づいて調整されている。なお、検出部５０が専用の抵抗値固定部６７を備えていても良い。また、センサチップ４０の製造工程において、トリミング等の手法によって抵抗値を調整しても良い。
【００７７】
以上のような構成によると、各差動信号Ｓ１、Ｓ２を生成する前に、信号の振幅をある程度同等にしておくことができる。また、ロータ１０が歯車型の場合は長山部や長谷部１６での波形歪みすなわち角度精度悪化を低減することができる。
【００７８】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第４実施形態と異なる部分について説明する。図１に示されるように、ロータ１０に対する検出部５０の配置については一定の範囲がある。すなわち、回転検出装置２０は、検出部５０とロータ１０との距離が最も近い位置と、検出部５０とロータ１０との距離が最も遠い位置と、の仕様範囲内で動作する。
【００７９】
そして、コンパレータ８２の２値化閾値は、検出部５０とロータ１０との距離が最も近い位置での差分値Ｓ３と、検出部５０とロータ１０との距離が最も遠い位置での差分値Ｓ３と、が一致する値に設定されている。これによると、ロータ１０に対する回転検出装置２０の配置範囲内であれば、検出部５０とロータ１０との距離に応じて２値化閾値を変更しなくても、ロータ１０の第１角度部１２に対応した２値化信号を生成することができる。したがって、固定の２値化閾値を用いることができる。
【００８０】
２値化閾値は次のように調整する。回転検出装置２０の製造工程において、各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅を一致させた後、ロータ１０に対する検出部５０の配置範囲において、検出部５０とロータ１０との距離が最も近い位置での差分値Ｓ３を取得する。また、検出部５０とロータ１０との距離が最も遠い位置での差分値Ｓ３を取得する。そして、各差分値Ｓ３が一致する値を２値化閾値として設定する（２値化閾値設定工程）。
【００８１】
なお、２値化閾値にはヒステリシス特性を持たせている。上述のように、２値化閾値は第１の値とこの第１の値よりも大きい第２の値との２つの値がある。この場合は、例えば２値化閾値として設定された値を第１の値としても良いし、２値化閾値として設定された値を第２の値としても良い。
【００８２】
（第６実施形態）
本実施形態では、上記各実施形態と異なる部分について説明する。図８に示されるように、本実施形態では、回転検出装置２０の検出部５０は、第１磁気抵抗素子対５１及び第２磁気抵抗素子対５２の２つの素子対を備えて構成されている。
【００８３】
そして、第１磁気抵抗素子対５１を構成する各磁気抵抗素子５１ａ、５１ｂの中点５１ｃの電圧が波形信号Ａとして振幅調整回路部６０に出力される。また、第２磁気抵抗素子対５２を構成する各磁気抵抗素子５２ａ、５２ｂの中点５２ｃの電圧が波形信号Ｂとして振幅調整回路部６０に出力される。このように、本実施形態では磁気抵抗素子対の波形信号の差分値Ｓ１、Ｓ２ではなく、各磁気抵抗素子対５１、５２の波形信号Ａ、Ｂがそのまま出力される。
【００８４】
振幅調整回路部６０は、検出部５０から波形信号Ａ及び波形信号Ｂを入力し、このうちの波形信号Ｂの振幅を調整するように構成されている。このため、振幅調整回路部６０は、増幅部６９ａ及び増幅率固定部６７ａを有している。
【００８５】
増幅部６９ａは波形信号Ｂの振幅を予め設定された増幅率（Ｇｔ）で増幅することにより振幅調整を行うものであり、図２で示された第２差動増幅回路６９と同じ構成である。増幅率固定部６７ａは増幅部６９ａの増幅率（ゲイン）を固定するものであり、図２で示された抵抗値固定部６７と同様に図示しない可変抵抗の各半導体スイッチをＯＮまたはＯＦＦすることにより各可変抵抗の抵抗値を所望の値に固定することで増幅部６９ａの増幅率を固定する。
【００８６】
増幅部６９ａの増幅率は、２値化信号が第１角度部１２の狙いの回転位置を示すように、波形信号Ｂの振幅を調整するように設定されている。本実施形態では、増幅率は、ロータ１０の第１角度部１２のエッジに対応する第１境界１４で２値化信号が立ち下がり、第２境界１５で２値化信号が立ち上がるように、すなわち波形信号Ａの振幅と波形信号Ｂの振幅との振幅バランスを調整するように設定されている。本実施形態では、第１角度部１２の狙いの回転位置は、第１境界１４及び第２境界１５である。
【００８７】
そして、振幅調整回路部６０は、検出部５０から入力した波形信号Ａをそのまま差分値取得部７０に出力する。一方、振幅調整回路部６０は、検出部５０から入力した波形信号Ｂを所定の増幅率で増幅して差分値取得部７０に出力する。
【００８８】
また、差分値取得部７０は、差動増幅部７２及びオフセット部７３を有して構成されている。差動増幅部７２は図２で示された第５オペアンプ７１で構成されており、振幅調整回路部６０で振幅調整された波形信号Ａの振幅と波形信号Ｂの振幅との差分値Ｓ３を所定の増幅率（Ｇｃ）で増幅したものを取得する。
【００８９】
オフセット部７３は、差動増幅部７２から出力される差分値Ｓ３のオフセット（Ｖｔ）を調整する役割を果たす。このオフセットは、振幅バランスが調整された波形信号Ａ及び波形信号Ｂを２値化閾値に対して調整するためのパラメータである。したがって、差分値取得部７０は、Ｇｃ×（Ａ−Ｇｔ×Ｂ）＋Ｖｔという演算に相当する差分値Ｓ３を取得し、この差分値Ｓ３を判定回路部８０に出力する。
【００９０】
さらに、判定回路部８０を構成する基準電圧部８３は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの第１分圧抵抗８３ａ及び第２分圧抵抗８３ｂによって構成されている。これにより、２値化閾値は第１分圧抵抗８３ａ及び第２分圧抵抗８３ｂの中点８３ｃの電位に設定される。すなわち、２値化閾値は第１分圧抵抗８３ａ及び第２分圧抵抗８３ｂの抵抗比によって設定される。
【００９１】
なお、本実施形態では、コンパレータ８２は２値化閾値のヒステリシス特性を有しておらず、２値化閾値は一定値であるが、上述のように２値化閾値にヒステリシス特性を設けても良い。以上が、本実施形態に係る回転検出装置２０の構成である。
【００９２】
次に、本実施形態に係る回転検出装置２０の製造方法すなわち調整工程について説明する。まず、図８に示された構成が形成されたセンサチップ４０を用意する。そして、センサチップ４０をバイアス磁石３０に固定すると共に図示しない測定装置に設置し、図示しない測定用ロータの回転を検出させる。これにより、回転検出装置２０から出力される２値化信号をモニタする。
【００９３】
続いて、２値化信号をモニタしながら２値化信号が第１角度部１２の狙いの回転位置を示すように、波形信号Ｂの振幅を調整するための調整値を振幅調整回路部６０に固定する。具体的には、２値化信号がロータ１０の第１境界１４で立ち下がり、第２境界１５で立ち上がるように増幅部６９ａの増幅率を調整する。また、この増幅率を調整値として増幅率固定部６７ａに固定する。固定方法は第１実施形態と同じである。こうして回転検出装置２０が完成する。
【００９４】
続いて、本実施形態に係る回転検出装置２０の作動について説明する。通常、バイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２が位置ずれを起こさないで固定されることが望ましい。しかし、上述のようにバイアス磁石３０に対してセンサチップ４０が傾けられて組み付けられたり、図９に示されるようにバイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２がＸ方向に位置ずれを起こす。センサチップ４０の傾斜については上記各実施形態で述べたので、本実施形態ではＸ方向の位置ずれの場合について説明する。
【００９５】
Ｘ方向の位置ずれとは、ロータ１０の回転方向に沿った各磁気抵抗素子対５１、５２の位置のずれである。このようなＸ方向の位置ずれは、バイアス磁石３０に対するセンサチップ４０の組み付けの誤差や、センサチップ４０における各磁気抵抗素子対５１、５２の位置の誤差等が原因で発生する。具体的には、Ｘ方向の位置ずれによる角度精度影響は、（Ｘ方向の位置ずれ量／（ロータ１０の径×π））×３６０ｄｅｇという式によって得られる。この式により、２値化信号の立ち上がりまたは立ち下がり、すなわち回転位置情報の進角または遅角の影響を知ることができる。
【００９６】
なお、上記各実施形態のようにバイアス磁石３０に対してセンサチップ４０の傾いている場合は各差動信号Ｓ１、Ｓ２の振幅差が大きくなったが、これに対しＸ方向の位置ずれによる波形信号Ａ、Ｂの振幅差はそれほど大きくならない。
【００９７】
まず、バイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２がＸ方向に位置ずれを起こしていない場合、図１０に示されるように、ロータ１０の第１境界１４で波形信号Ａ及び波形信号Ｂが交差すると共に、第２境界１５で波形信号Ａ及び波形信号Ｂが交差する。したがって、第１境界１４で立ち下がり、第２境界１５で立ち上がる２値化信号が回転検出装置２０から出力される。なお、図１０では差分値Ｓ３の波形は省略している。
【００９８】
一方、バイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２がロータ１０の回転下流側に位置ずれを起こしている場合、位置ずれと共に波形信号Ａと波形信号Ｂとの交差位置もずれる。このため、２値化信号が第１境界１４で立ち下がるタイミング及び第２境界１５で立ち上がるタイミングが位置ずれの分だけ遅れてしまう。なお、バイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２がロータ１０の回転上流側に位置ずれを起こしている場合は２値化信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングは狙い位置よりも早くなる。
【００９９】
そこで、図１１に示されるように、振幅調整回路部６０の増幅部６９ａによって波形信号Ｂの振幅を増幅することにより、波形信号Ａと波形信号Ｂとの振幅バランスを調整する。これにより、第１境界１４で波形信号Ａ及び波形信号Ｂが交差すると共に、第２境界１５で波形信号Ａ及び波形信号Ｂが交差する。このため、２値化信号の角度精度ずれが解消される。すなわち、第１角度部１２の狙いの回転位置で２値化信号が立ち上がると共に立ち下がるようにすることができる。
【０１００】
発明者らは、ロータ１０として図１２に示されたものを用いて、波形信号Ａ及び波形信号Ｂの振幅バランスの調整の有無による２値化信号の角度精度の変化を調べた。この解析では、各磁気抵抗素子対５１、５２の間隔を１．９ｍｍとし、バイアス磁石３０に対する各磁気抵抗素子対５１、５２のＸ方向の位置ずれを０．１ｍｍとした。ロータ１０の外径は５２ｍｍである。
【０１０１】
まず、ロータ１０の第１エッジ１７すなわち谷から山に変化する位置では、図１３に示されるように２値化信号の角度精度は狙い値から０．３３ｄｅｇ外れていた。しかしながら、増幅部６９ａの増幅率を調整して波形信号Ａ及び波形信号Ｂの振幅バランスを調整したことにより調整後の角度精度は狙い値とほぼ同じになった。この角度精度はエアギャップの大きさに関わらず改善された。
【０１０２】
また、ロータ１０の第２エッジ１８すなわち山から谷に変化する位置でも、図１４に示されるように２値化信号の角度精度は狙い値から０．２４ｄｅｇ外れていた。しかしながら、上記と同様に増幅部６９ａの増幅率を調整したことにより調整後の角度精度は改善された。エアギャップが大きい場合には角度精度は狙い値とほぼ同じになった。第２エッジ１８においてエアギャップに応じて角度精度の調整に差が生じたのは第２エッジ１８のあとに谷から山に変化すること等のロータ１０の形状が原因だと考えられる。
【０１０３】
以上説明したように、検出部５０から出力される２つの波形信号Ａ及び波形信号Ｂの振幅バランスを調整することにより、ロータ１０の狙いの回転位置で２値化信号が立ち上がりまたは立ち下がるように調整することができる。したがって、回転検出装置２０から出力される２値化信号の角度精度の低下を抑制することができる。
【０１０４】
そして、上記では、バイアス磁石３０に対する各磁気抵抗素子対５１、５２のＸ方向の位置ずれに対する振幅バランスの調整について述べたが、Ｘ方向の位置ずれを起こしつつバイアス磁石３０に対して各磁気抵抗素子対５１、５２が傾けられる可能性もある。このような場合にも波形信号Ａ及び波形信号Ｂの振幅バランスを調整することで、２値化信号の立ち上がりまたは立ち下がりのタイミングを調整することができる。
【０１０５】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、波形信号Ａが特許請求の範囲の「第１信号」に対応し、波形信号Ｂが特許請求の範囲の「第２信号」に対応する。
【０１０６】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された回転検出装置２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、検出部５０に設けられる磁気抵抗素子対の数は３個に限られず、２個でも良いし４個以上でも良い。磁気抵抗素子対が２個の場合は、各磁気抵抗素子対の出力が差動信号Ｓ１、Ｓ２となる。
【０１０７】
上記各実施形態では、２値化閾値はヒステリシス特性を有していたが、２値化閾値にヒステリシス特性を持たせない構成としても良い。２値化閾値にヒステリシス特性を持たせない場合、差分値Ｓ３の振幅の中心値を２値化閾値に設定すれば良い。
【０１０８】
上記各実施形態では、ロータ１０は内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定されるものであったが、回転検出装置２０の適用は内燃機関に限られない。
【０１０９】
上記各実施形態では、測定対象であるロータ１０には長谷部１６が設けられていたが、ロータ１０に長谷部１６が設けられていなくても良い。一方、ロータ１０の第１角度部１２の長さが他の第１角度部１２よりも長く形成された長山部が設けられていても良い。さらに、ロータ１０は歯車型に限られず、着磁ロータのように凹凸構造が設けられていないものを測定対象としても良い。
【０１１０】
第６実施形態では、振幅調整回路部６０は波形信号Ｂの振幅を調整する構成になっているが、これは振幅バランスの調整の一例である。したがって、振幅調整回路部６０は波形信号Ａの振幅を調整する構成になっていても良いし、振幅調整回路部６０は波形信号Ａ及び波形信号Ｂの両方の振幅を調整する構成になっていても良い。すなわち、振幅調整回路部６０は、波形信号Ａの振幅と波形信号Ｂの振幅とのいずれか一方または両方を調整するように構成されていれば良い。
【０１１１】
第６実施形態では、２値化信号をモニタしながら増幅率を調整する方法が示されているが、これは一例である。例えば、２値化信号の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングのずれ量と波形信号Ｂの振幅補正量との相関関係を予め取得しておき、当該ずれ量に対応した増幅率を増幅率固定部６７ａに設定することもできる。他方、バイアス磁石３０に対する各磁気抵抗素子対５１、５２のＸ方向のずれ量と増幅率との相関関係を予め取得しておき、当該Ｘ方向のずれ量の測定値に応じた増幅率を増幅率固定部６７ａに設定しても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１０        ロータ
１２        第１角度部
１３        第２角度部
１４        第１境界
１５        第２境界
５０        検出部
５１〜５３  磁気抵抗素子対
６０        振幅調整回路部
７０        差分値取得部
８０        判定回路部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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