(57)【要約】【課題】回転体の回転基準位置の検出精度を向上させることができる回転検出装置を提供する。【解決手段】第１磁気抵抗素子対２３は、シグナルロータ１０の回転に伴って第１磁気抵抗素子２３ａ及び第２磁気抵抗素子２３ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて波形信号を出力する。第１磁気抵抗素子対２３は、波形信号として、シグナルロータ１０の凹凸に対応する第１波形と、突起１２から欠歯部１３への切り替わりに対応すると共に第１波形よりも振幅が大きい第２波形と、を含んだ信号を出力する。また、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７は、波形信号を入力して第１波形の振幅よりも大きい第２波形の振幅のピーク値またはボトム値を検出する。そして、角度信号判定回路３０は、波形信号の振幅のピーク値またはボトム値を入力し、ピーク値またはボトム値に基づいて回転基準位置を取得する。【選択図】図２
2014235105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部（１１）とこの外周部（１１）の一部に回転基準位置を示す回転基準部（１３、１４）とが設けられた回転体（１０）の回転に対して前記回転基準位置を検出するように構成された回転検出装置であって、
第１磁気抵抗素子（２３ａ）及び第２磁気抵抗素子（２３ｂ）が直列接続されて構成され、前記回転体（１０）の回転に伴って前記第１磁気抵抗素子（２３ａ）及び前記第２磁気抵抗素子（２３ｂ）が磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化を検出する第１磁気抵抗素子対（２３）と、
前記第１磁気抵抗素子対（２３）の抵抗値の変化を波形信号に変換する増幅アンプ（２６）と、
前記波形信号を入力し、当該波形信号の振幅のピーク値またはボトム値を検出するピーク・ボトム検出部（２７）と、
前記ピーク・ボトム検出部（２７）で検出された前記ピーク値または前記ボトム値を入力し、前記ピーク値または前記ボトム値に基づいて前記回転基準位置を取得する判定部（３０）と、
を備え、
前記第１磁気抵抗素子対（２３）は、前記波形信号として、前記外周部（１１）に対応する第１波形と、前記外周部（１１）から前記回転基準部（１３、１４）への切り替わりに対応すると共に前記第１波形よりも振幅が大きい第２波形と、を含んだ信号を出力し、
前記ピーク・ボトム検出部（２７）は、前記第１波形の振幅よりも大きい前記第２波形の振幅のピーク値またはボトム値を検出することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
第３磁気抵抗素子（２４ａ）及び第４磁気抵抗素子（２４ｂ）が直列接続されて構成され、前記回転体（１０）の回転に伴って前記第３磁気抵抗素子（２４ａ）及び前記第４磁気抵抗素子（２４ｂ）が磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて第１検出信号を出力する第２磁気抵抗素子対（２４）と、
第５磁気抵抗素子（２５ａ）及び第６磁気抵抗素子（２５ｂ）が直列接続されて構成され、前記回転体（１０）の回転に伴って前記第５磁気抵抗素子（２５ａ）及び前記第６磁気抵抗素子（２５ｂ）が磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて第２検出信号を出力する第３磁気抵抗素子対（２５）と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号を入力し、前記第１検出信号及び前記第２検出信号から前記回転体（１０）の回転角度に応じた角度信号を生成すると共に、前記角度信号と２値化閾値とを比較することにより前記角度信号を２値化する２値化部（２８、２９、３３、３４、３６）と、
を備え、
前記判定部（３０）は、前記２値化部（２８、２９、３３、３４、３６）から前記角度信号を入力すると共に当該角度信号を外部に出力する一方、２値化された前記角度信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジに基づいて前記回転基準位置の位置情報を示す回転基準位置信号を外部に出力することを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転基準位置を検出する回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、センサによって検出された回転体の回転信号から回転体の回転基準位置を検出するように構成された判定装置が、例えば特許文献１で提案されている。センサは、回転体の外周に等間隔に設けられた複数の突起に対向する毎に回転信号を出力する。また、回転体には回転体の回転基準位置を示す欠歯部が設けられている。欠歯部は、複数の突起のいずれかが欠けた部分である。
【０００３】
そして、判定装置は、センサから回転信号を随時入力し、回転信号の時間間隔の比すなわち回転信号の時間比の微分値を算出してこの微分値と閾値とを比較することにより回転体の欠歯部を検出する。このようにして、判定装置は回転体の回転基準位置を検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６７５５４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、判定装置は、回転信号の時間比を用いた欠歯部の判定方法を採用している。このため、回転体の回転スピードの瞬間的な変化等によって判定装置がセンサから回転信号を入力するタイミングが変化することにより、回転信号の時間比の微分値が閾値を超えてしまう可能性がある。したがって、判定装置は欠歯部を誤検出してしまい、回転体の回転基準位置の十分な検出精度を得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、回転体の回転基準位置の検出精度を向上させることができる回転検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外周部（１１）とこの外周部（１１）の一部に回転基準位置を示す回転基準部（１３、１４）とが設けられた回転体（１０）の回転に対して前記回転基準位置を検出するように構成された回転検出装置であって、以下の点を特徴としている。
【０００８】
すなわち、第１磁気抵抗素子（２３ａ）及び第２磁気抵抗素子（２３ｂ）が直列接続されて構成され、回転体（１０）の回転に伴って第１磁気抵抗素子（２３ａ）及び第２磁気抵抗素子（２３ｂ）が磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化を検出する第１磁気抵抗素子対（２３）を備えている。
【０００９】
また、第１磁気抵抗素子対（２３）の抵抗値の変化を波形信号に変換する増幅アンプ（２６）と、波形信号を入力し、当該波形信号の振幅のピーク値またはボトム値を検出するピーク・ボトム検出部（２７）と、ピーク・ボトム検出部（２７）で検出されたピーク値またはボトム値を入力し、ピーク値またはボトム値に基づいて回転基準位置を取得する判定部（３０）と、を備えている。
【００１０】
そして、第１磁気抵抗素子対（２３）は、波形信号として、外周部（１１）に対応する第１波形と、外周部（１１）から回転基準部（１３、１４）への切り替わりに対応すると共に第１波形よりも振幅が大きい第２波形と、を含んだ信号を出力する。さらに、ピーク・ボトム検出部（２７）は、第１波形の振幅よりも大きい第２波形の振幅のピーク値またはボトム値を検出することを特徴とする。
【００１１】
これによると、波形信号に含まれる第１波形の振幅と第２波形の振幅との大きさの違いに基づいて、ピーク・ボトム検出部（２７）によって波形信号の振幅のピーク値またはボトム値が検出される。このため、回転体（１０）の回転スピードの瞬間的な変化等が発生したとしても、回転基準部（１３、１４）の検出期間の時間的な変化に依存せずに確実に回転基準位置を検出することができる。したがって、回転体（１０）の回転基準位置の誤検出を防止することができると共に、回転体（１０）の回転基準位置の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
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】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転検出装置とシグナルロータとの配置関係を示した図である。
【図２】回転検出装置の回路構成を示した図である。
【図３】波形信号に含まれる第１波形と第２波形を説明するための図である。
【図４】各磁気抵抗素子対の配置を示したセンサチップの平面図である。
【図５】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】第２実施形態に係るシグナルロータに対応した波形信号を説明するための図である。
【図７】第２実施形態に係るシグナルロータに対応した角度信号を説明するための図である。
【図８】第３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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（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円板状のシグナルロータ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。なお、図１では円板状のシグナルロータ１０の外周部１１を直線状に展開して描いてある。
【００１６】
シグナルロータ１０の外周部１１には、複数の突起１２が等間隔で設けられると共に、特定のクランク角で１つまたは複数の突起１２が欠けた欠歯部１３が設けられている。この欠歯部１３がシグナルロータ１０の回転基準位置すなわちクランク角の基準角度に対応している。本実施形態では、例えば３４個の突起１２がシグナルロータ１０の外周部１１に設けられている。また、欠歯部１３はシグナルロータ１０の外周部１１のうち例えば２個の突起１２が欠けた部分である。
【００１７】
そして、回転検出装置２０は、バイアス磁石２１とこのバイアス磁石２１に対し、所定の位置に配置されたセンサチップ２２とを備えて構成されている。バイアス磁石２１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。センサチップ２２は、シグナルロータ１０の回転に伴って外周部の位置すなわちクランク角に応じたパルス状の検出信号を出力するように構成されている。
【００１８】
具体的には、図２に示されるように、センサチップ２２は、第１〜第３磁気抵抗素子対２３〜２５、ボルテージフォロワ回路２６、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７、オペアンプ２８、コンパレータ２９、角度信号判定回路３０、第１出力トランジスタ３１、及び第２出力トランジスタ３２を備えている。
【００１９】
第１〜第３磁気抵抗素子対２３〜２５は、シグナルロータ１０の回転に応じて波形信号を出力するように構成されたセンシング部である。第１磁気抵抗素子対２３はシグナルロータ１０の欠歯部１３の検出を容易にするためのセンシング部である。第２磁気抵抗素子対２４及び第３磁気抵抗素子対２５は、シグナルロータ１０の外周部１１の凹凸を検出するためのセンシング部である。
【００２０】
第１磁気抵抗素子対２３は、電源（ＶＣＣ）とグランド（ＧＮＤ）との間に第１磁気抵抗素子２３ａ（ＭＲ１）及び第２磁気抵抗素子２３ｂ（ＭＲ２）が直列接続されて構成されている。第１磁気抵抗素子対２３は、シグナルロータ１０の回転に伴って第１磁気抵抗素子２３ａ及び第２磁気抵抗素子２３ｂ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２３は、当該抵抗値の変化に基づいて、第１磁気抵抗素子２３ａ及び第２磁気抵抗素子２３ｂの中点２３ｃの電圧を波形信号として出力する。図３に示されるように、第１磁気抵抗素子対２３は、波形信号として、突起１２が形成された外周部１１に対応する第１波形と、外周部１１から欠歯部１３への切り替わりに対応すると共に第１波形よりも振幅が大きい第２波形と、を含んだ信号を出力する。
【００２１】
第１波形は、図３の破線の波形で示されるように、シグナルロータ１０に欠歯部１３が設けられていないシグナルロータ１０の凹凸に応じて現れる波形である。一方、第２波形は、図３の実線の波形で示されるように、欠歯部１３の前後に位置する突起１２に対応して第１波形の振幅よりも大きな振幅となる波形である。すなわち、第２波形は、突起１２から欠歯部１３への切り替わりと欠歯部１３から突起１２への切り替わりの両方に対応している。突起１２から欠歯部１３への切り替わりに対応した第２波形の振幅が波形信号の振幅のボトム値に対応する。また、欠歯部１３から突起１２への切り替わりに対応した第２波形の振幅が波形信号の振幅のピーク値に対応する。
【００２２】
そして、シグナルロータ１０には欠歯部１３が設けられているので、図３の実線の波形で示されるように、波形信号は突起１２による凹凸に対応した第１波形と、欠歯部１３に対応した第２波形と、の組み合わせの波形となる。なお、図３の「歯欠けロータ」が欠歯部１３が設けられたシグナルロータ１０を示しており、「通常歯ロータ」は欠歯部１３が設けられていないシグナルロータを示している。
【００２３】
第２磁気抵抗素子対２４は、電源とグランドとの間に第３磁気抵抗素子２４ａ（ＭＲ３）及び第４磁気抵抗素子２４ｂ（ＭＲ４）が直列接続されて構成されている。第２磁気抵抗素子対２４は、シグナルロータ１０の回転に伴って第３磁気抵抗素子２４ａ及び第４磁気抵抗素子２４ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、第３磁気抵抗素子２４ａ及び第４磁気抵抗素子２４ｂの中点２４ｃの電圧を第１検出信号として出力する。
【００２４】
第３磁気抵抗素子対２５は、電源とグランドとの間に第５磁気抵抗素子２５ａ（ＭＲ５）及び第６磁気抵抗素子２５ｂ（ＭＲ６）が直列接続されて構成されている。第３磁気抵抗素子対２５は、シグナルロータ１０の回転に伴って第５磁気抵抗素子２５ａ及び第６磁気抵抗素子２５ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、第５磁気抵抗素子２５ａ及び第６磁気抵抗素子２５ｂの中点２５ｃの電圧を第２検出信号として出力する。
【００２５】
上記のように、各磁気抵抗素子対２３〜２５は、それぞれハーフブリッジ回路を構成している。また、図４に示されるように、第１磁気抵抗素子対２３は、センサチップ２２のうちシグナルロータ１０側の中央に配置されている。また、第２磁気抵抗素子対２４及び第３磁気抵抗素子対２５は、センサチップ２２のうちシグナルロータ１０側の端に第１磁気抵抗素子対２３を挟むようにそれぞれ配置されている。
【００２６】
第１磁気抵抗素子対２３は、第１磁気抵抗素子２３ａ及び第２磁気抵抗素子２３ｂが互いにバイアス磁界の磁気的中心に対して４５°及び−４５°の角度をなすように、すなわち互いにハの字状になるように配置されている。第２磁気抵抗素子対２４の第３磁気抵抗素子２４ａ及び第４磁気抵抗素子２４ｂ及び第３磁気抵抗素子対２５の第５磁気抵抗素子２５ａ及び第６磁気抵抗素子２５ｂについても同様にハの字状にそれぞれ配置されている。
【００２７】
図２に示されるボルテージフォロワ回路２６は、第１磁気抵抗素子対２３から波形信号を入力してインピーダンス変換してピーク・ボトム検出判定・保持回路２７に出力する増幅回路である。すなわち、ボルテージフォロワ回路２６は第１磁気抵抗素子対２３の抵抗値の変化を所定の増幅率で増幅した波形信号に変換する。
【００２８】
ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７は、ボルテージフォロワ回路２６から波形信号を入力し、当該波形信号の振幅のピーク値とボトム値を検出すると共に、検出したピーク値とボトム値を保持する回路である。上述のように、波形信号は第１波形と第２波形で構成されるので、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７は、第１波形の振幅よりも大きい第２波形の振幅のピーク値またはボトム値を検出する。ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７は、リセットされるまでピーク値とボトム値を保持する。
【００２９】
オペアンプ２８は、第２磁気抵抗素子対２４から第１検出信号を入力すると共に、第３磁気抵抗素子対２５から第２検出信号を入力し、第１検出信号と第２検出信号との信号差すなわち電圧差を増幅する差動増幅回路である。すなわち、オペアンプ２８は、シグナルロータ１０の回転角度に応じた波形状の角度信号を生成してコンパレータ２９に出力する。
【００３０】
コンパレータ２９は、角度信号の振幅と２値化閾値とを比較することにより、２値化した角度信号を生成する回路である。例えば、コンパレータ２９は、角度信号の振幅が２値化閾値よりも大きい場合はＬｏの信号を２値化された角度信号として出力し、角度信号の振幅が２値化閾値よりも小さい場合はＨｉの信号を２値化された角度信号として出力する。なお、以下では「２値化された角度信号」を「２値化信号」とも言う。
【００３１】
２値化閾値は、電源とグランドとの間に直列接続された第１抵抗３３及び第２抵抗３４と、第１抵抗３３及び第２抵抗３４の中点３５とコンパレータ２９の出力端子とを接続する第３抵抗３６と、の抵抗比によって設定されている。すなわち、第１抵抗３３と第２抵抗３４との中点３５の電圧値が２値化閾値に対応している。
【００３２】
角度信号判定回路３０は、２値化信号出力機能と回転基準位置出力機能とを有する回路部である。２値化信号出力機能は、角度信号判定回路３０がコンパレータ２９から２値化信号を入力し、当該２値化信号に対応した検出信号を外部に出力する機能である。角度信号判定回路３０は、検出信号を外部に出力するために第１出力トランジスタ３１を制御する。例えば、角度信号判定回路３０は、２値化信号がＨｉ信号の場合に第１出力トランジスタ３１にＨｉ信号を出力し、２値化信号がＬｏ信号の場合に第１出力トランジスタ３１にＬｏ信号を出力する。
【００３３】
また、回転基準位置出力機能は、角度信号判定回路３０がピーク・ボトム検出判定・保持回路２７から波形信号の振幅のピーク値またはボトム値を入力すると共にピーク値またはボトム値に基づいて回転基準位置を取得する。そして、角度信号判定回路３０が、２値化信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジに基づいて回転基準位置の位置情報を示す回転基準位置信号を外部に出力する機能である。角度信号判定回路３０は、回転基準位置信号を外部に出力するために第２出力トランジスタ３２を制御する。例えば、角度信号判定回路３０は、回転基準位置信号を外部に出力するときに第２出力トランジスタ３２にＨｉ信号を出力する。
【００３４】
ここで、角度信号判定回路３０が第２出力トランジスタ３２に出力するＨｉ信号は、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７に保持されたピーク値またはボトム値をリセットするリセット信号として機能する。
【００３５】
第１出力トランジスタ３１は、ゲートが角度信号判定回路３０によって制御されることで外部に出力信号を出力するためのスイッチング手段である。第１出力トランジスタ３１は、電源に接続された第４抵抗３７及び第５抵抗３８の直列接続に対して、第５抵抗３８とグランドとの間に接続されている。
【００３６】
また、第１出力トランジスタ３１は、角度信号判定回路３０からゲートにＨｉ信号が入力された場合にＯＮする。これにより、第１出力トランジスタ３１がＯＮしている場合は、第４抵抗３７及び第５抵抗３８の中点３９の電圧（例えば２．５Ｖ）が出力信号として外部に出力され、第１出力トランジスタ３１がＯＦＦしている場合は、電源の電圧（例えば５Ｖ）が出力信号として外部に出力される。
【００３７】
第２出力トランジスタ３２は、ゲートが角度信号判定回路３０によって制御されることで回転基準位置の位置情報を示す回転基準位置信号を出力するためのスイッチング手段である。第２出力トランジスタ３２は、中点３９とグランドとの間に接続されている。
【００３８】
また、第２出力トランジスタ３２は、角度信号判定回路３０からゲートにＨｉ信号が入力された場合にＯＮする。これにより、第２出力トランジスタ３２がＯＮしている場合は、中点３９がグランドに接続されるので、グランドの電圧（例えば０Ｖ）が回転基準位置信号として外部に出力される。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。
【００３９】
次に、回転検出装置２０の作動について説明する。まず、図５に示されるように、シグナルロータ１０が回転すると、回転検出装置２０は当該回転検出装置２０とシグナルロータ１０の外周部１１とのギャップの変化に基づいて波形信号及び角度信号を取得する。
【００４０】
なお、図５では円板状のシグナルロータ１０の外周部１１が直線状に描かれている。また、シグナルロータ１０の回転方向において欠歯部１３よりも回転上流側の突起１２を１番目とし、順に２番目、３番目とする。一方、欠歯部１３よりも回転下流側の突起１２を３４番目とし、順に３３番目、３２番目、３１番目とする。
【００４１】
ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７では波形信号の振幅がモニタされる。図５に示される方向にシグナルロータ１０が回転した場合、先にボトム値がピーク・ボトム検出判定・保持回路２７に保持され、この後にピーク値が保持される。これらピーク値またはボトム値はピーク・ボトム検出判定・保持回路２７から角度信号判定回路３０に出力される。
【００４２】
コンパレータ２９では、角度信号の振幅と２値化閾値とが比較され、２値化信号（２値化された角度信号）が生成される。角度信号の振幅が２値化閾値より大きい場合は例えばＬｏ、角度信号の振幅が２値化閾値より小さい場合は例えばＨｉの２値化信号がコンパレータ２９で生成され、角度信号判定回路３０に出力される。
【００４３】
なお、３４番目の突起１２から欠歯部１３に切り替わるときの当該３４番目の突起１２に対応する角度信号の振幅は、２番目から３３番目までの各突起１２に対応した角度信号の振幅よりも大きくなる。同様に、欠歯部１３から１番目の突起１２に切り替わるときの当該１番目の突起１２に対応する角度信号の振幅も、２番目から３３番目までの各突起１２に対応した角度信号の振幅よりも大きくなる。これは、回転検出装置２０とシグナルロータ１０の外周部１１とのギャップの変化が一定ではなくなるからである。
【００４４】
上記のように、随時、波形信号のピーク値またはボトム値、及び２値化信号が角度信号判定回路３０に入力される。これに伴い、角度信号判定回路３０では、２値化信号及び回転基準位置信号を出力信号として外部に出力するための処理が行われる。
【００４５】
具体的には、時点Ｔ１では、角度信号が２値化閾値を下回るので、Ｈｉの２値化信号が角度信号判定回路３０に入力される。これに伴い、第１出力トランジスタ３１は角度信号判定回路３０によってＯＦＦされる。また、この時点Ｔ１では、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７に保持されていたピーク値及びボトム値がリセットされており、回転基準位置が検出されていない。したがって、第２出力トランジスタ３２は角度信号判定回路３０によってＯＦＦされる。これにより、図２に示される回路において中点３９は電源電圧（５Ｖ）が印加されるので、当該電源電圧が出力信号として外部に出力される。
【００４６】
続いて、図５の時点Ｔ２では、角度信号が２値化閾値を上回るので、Ｌｏの２値化信号が角度信号判定回路３０に入力される。これに伴い、第１出力トランジスタ３１は角度信号判定回路３０によってＯＮされる。また、角度信号判定回路３０では回転基準位置が取得されていないので、第２出力トランジスタ３２もＯＦＦされる。これにより、図２に示される回路において中点３９には第４抵抗３７及び第５抵抗３８の抵抗比に応じた電圧（２．５Ｖ）が印加されるので、当該電圧が出力信号として外部に出力される。
【００４７】
そして、時点Ｔ２の後、角度信号判定回路３０では、突起１２から欠歯部１３への切り替わりが検出される。これは、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７によって波形信号の振幅のボトム値が検出及び保持され、角度信号判定回路３０に出力される。これにより、時点Ｔ３では、角度信号判定回路３０において回転基準位置が取得される。
【００４８】
時点Ｔ４では、時点Ｔ２と同様に、シグナルロータ１０の外周部１１は欠歯部１３から突起１２に切り替わる。これにより、角度信号が２値化閾値を上回るので、２値化信号はＨｉからＬｏに立ち下がる。そして、２値化信号の立ち下がりエッジに基づいて角度信号判定回路３０によって第１出力トランジスタ３１及び第２出力トランジスタ３２がＯＮされる。これにより、図２に示される回路において中点３９はグランドに接続されるので、グランドの電圧（０Ｖ）が回転基準位置の位置情報を示す回転基準位置信号として外部に出力される。本実施形態では、２値化信号に対応した検出信号の振幅よりも大きな振幅の信号が回転基準位置信号として出力される。
【００４９】
さらに、第２出力トランジスタ３２がＯＮされたことにより、角度信号判定回路３０からピーク・ボトム検出判定・保持回路２７にリセット信号が入力される。これにより、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７に保持されていたピーク値及びボトム値がリセットされる。なお、上述のように、時点Ｔ４後は第２出力トランジスタ３２がＯＮされるので、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７ではピーク値は保持されずにボトム値だけが利用される。シグナルロータ１０の回転方向が逆転した場合はピーク値だけが検出及び保持され、利用される。
【００５０】
この後、時点Ｔ５では、角度信号が２値化閾値を下回るので、第１出力トランジスタ３１及び第２出力トランジスタ３２はＯＦＦされる。時点Ｔ５以降は、２値化信号に対応した検出信号が出力される。
【００５１】
そして、エンジンＥＣＵは、回転検出装置２０から検出信号及び回転基準位置信号を入力することにより、シグナルロータ１０の回転角度とシグナルロータ１０の欠歯部１３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、エンジンＥＣＵ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。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態では、シグナルロータ１０の回転角度を検出するための第２磁気抵抗素子２３ｂ及び第３磁気抵抗素子対２５とは異なる第１磁気抵抗素子対２３によって波形信号を検出することが特徴となっている。これにより、波形信号に含まれる第１波形の振幅と第２波形の振幅との大きさの違いに基づいて、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７によって波形信号の振幅のピーク値またはボトム値を検出することができる。このため、シグナルロータ１０の回転スピードの瞬間的な変化等が発生してシグナルロータ１０に回転ムラが生じたとしても、角度信号判定回路３０において回転基準位置を示す回転基準位置信号が生成されないようにすることができる。
【００５３】
また、シグナルロータ１０の外周部１１及び欠歯部１３の形状の精度に依存せずに、すなわち第１磁気抵抗素子対２３とシグナルロータ１０とのギャップの精度に依存せずに回転基準位置を検出することができる。したがって、シグナルロータ１０の回転基準位置の誤検出を防止することができると共に、シグナルロータ１０の回転基準位置の検出精度を向上させることができる。
【００５４】
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、シグナルロータ１０が特許請求の範囲の「回転体」に対応し、欠歯部１３が特許請求の範囲の「回転基準部」に対応する。また、ボルテージフォロワ回路２６が特許請求の範囲の「増幅アンプ」に対応し、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７が特許請求の範囲の「ピーク・ボトム検出部」に対応する。さらに、オペアンプ２８、コンパレータ２９、各抵抗３３、３４、３６が特許請求の範囲の「２値化部」に対応し、角度信号判定回路３０が特許請求の範囲の「判定部」に対応する。
【００５５】
（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。第１実施形態では、シグナルロータ１０のうち欠歯部１３が回転基準位置を示していたが、本実施形態ではシグナルロータ１０の外周部１１の一部に設けられた長山部が回転基準位置を示すように構成されている。
【００５６】
具体的には、図６に示されるように、シグナルロータ１０の長山部１４に対応した波形信号が第１磁気抵抗素子対２３によって検出される。例えば、シグナルロータ１０の凹部から長山部１４に切り替わるときに波形信号のピーク値が現れる。また、シグナルロータ１０の長山部１４から凹部に切り替わるときに波形信号のボトム値が現れる。シグナルロータ１０の回転方向に応じてピーク値及びボトム値のうちのいずれか一方が先に現れる。この波形信号の振幅のピーク値またはボトム値に基づいて、角度信号判定回路３０によって回転基準位置信号が外部に出力される。
【００５７】
一方、図７に示されるように、オペアンプ２８によって得られる角度信号の振幅は、長山部１４と凹部との切り替わりでそれほど大きく変化しない。この角度信号は、コンパレータ２９で２値化され、角度信号判定回路３０によって外部に出力される。以上のように、シグナルロータ１０の回転基準位置を示す手段として長山部１４が設けられたものについても、第１実施形態と同様に２値化された角度信号及び回転基準位置信号を取得することができる。
【００５８】
なお、図６及び図７の「長山ロータ」が長山部１４が設けられたシグナルロータ１０を示しており、「通常歯ロータ」は欠歯部１３が設けられていないシグナルロータを示している。また、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、長山部１４が特許請求の範囲の「回転基準部」に対応する。
【００５９】
（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。図８に示されるように、回転検出装置は、シグナルロータ１０の回転を検出するセンシング部として第１磁気抵抗素子対２３のみを備えている。すなわち、本実施形態では、第２磁気抵抗素子対２４及び第３磁気抵抗素子対２５は回転検出装置に備えられていない。したがって、回転検出装置は、第１磁気抵抗素子対２３の出力に基づいて、シグナルロータ１０の回転角度と回転基準位置を検出することとなる。
【００６０】
このため、ボルテージフォロワ回路２６は、ピーク・ボトム検出判定・保持回路２７だけでなくコンパレータ２９にも接続されている。これにより、ボルテージフォロワ回路２６からコンパレータ２９に入力される波形信号が角度信号となる。上述の図３に示されるように、波形信号はシグナルロータ１０のうち突起１２が形成された外周部１１に対応する第１波形を含んでいる。この第１波形を含んだ波形信号が角度信号としてコンパレータ２９に入力される。したがって、コンパレータ２９は、ボルテージフォロワ回路２６から入力した角度信号の振幅と２値化閾値とを比較することにより、２値化した角度信号を生成することとなる。なお、各抵抗３３、３４、３６の抵抗値は角度信号に応じて設定される。
【００６１】
以上のように、回転検出装置は１つの第１磁気抵抗素子対２３を備えた最小限の構成とすることができる。このような構成としても、第１磁気抵抗素子対２３から出力される信号からシグナルロータ１０の回転角度と回転基準位置の両方を取得することができる。
【００６２】
（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、検出信号及び回転基準位置信号を外部に出力する構成は、第１出力トランジスタ３１等に限られない。例えば、検出信号のパルス幅よりも大きなパルス幅の回転基準位置信号を出力する構成でも良い。逆に、回転検出装置２０は、検出信号のパルス幅よりも小さなパルス幅の回転基準位置信号を出力しても良い。
【００６３】
一方、第１実施形態では、回転基準位置信号の振幅を検出信号の振幅よりも大きくしたが、これは各信号を識別するための一例である。したがって、回転基準位置信号の振幅を検出信号の振幅よりも小さくしても良い。このように、回転検出装置２０は、検出信号の振幅に対して回転基準位置信号の振幅を変化させて出力する構成であれば良い。
【００６４】
また、角度信号判定回路３０から外部に回転基準位置信号を出力する前に既に回転基準位置の情報が得られているので、例えば図５の時点Ｔ３から時点Ｔ４の間に回転基準位置信号を出力することを示す予告信号を外部に出力する構成でも良い。これにより、エンジンＥＣＵは回転基準位置信号を取得する前に回転基準位置信号を把握することができると共に、この事前情報をエンジン制御に役立てることができる。
【００６５】
さらに、回転検出装置２０は、検出信号を角度信号として出力する図示しない端子と、回転基準位置信号を出力する図示しない端子と、をそれぞれ有していても良い。これにより、回転検出装置２０は、検出信号（２値化された角度信号）及び回転基準位置信号をそれぞれ専用の端子からエンジンＥＣＵに出力することができる。
【００６６】
回転検出装置２０の適用は内燃機関に限られない。シグナルロータ１０についても、回転基準位置を示す回転基準部は欠歯部１３や長山部１４ではなく別の手段が設けられていても良い。すなわち、シグナルロータ１０の外周部１１とこの外周部１１の一部に回転基準位置を示す回転基準部とが設けられていれば良い。
【符号の説明】
【００６７】
１０    シグナルロータ（回転体）
１１    外周部
１３    欠歯部（回転基準部）
２３    第１磁気抵抗素子対
２３ａ  第１磁気抵抗素子
２３ｂ  第２磁気抵抗素子
２６    ボルテージフォロワ回路（増幅アンプ）
２７    ピーク・ボトム検出判定・保持回路（ピーク・ボトム検出部）
３０    角度信号判定回路（判定部）
【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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