(57)【要約】【課題】被検出体の運動位置の検出を高い精度及び信頼性をもって行うことのできる位置検出装置及びこうした位置検出装置に採用されるパルス信号処理回路及びパルス信号の転送方法を提供する。【解決手段】位置検出装置は、運動検出部１０及び演算部２０を備えて構成されている。この運動検出部１０では、ホールＩＣ１２から出力されるパルス信号に基づきそれらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号が形成され、この段差信号が演算部２０に出力される。演算部２０では、運動検出部１０から入力される信号の中から３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を計数して被検出体の運動量を演算し、この演算された値に基づいて被検出体の運動位置を検出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気検知素子にて検知される被検出体の運動に伴う磁界の変化をパルス信号に変換して出力する運動検出部と、この運動検出部から入力される信号のパルス数を計数して前記被検出体の運動量を演算する演算部とを備え、この演算される値に基づいて前記被検出体の運動位置を検出する位置検出装置において、
前記運動検出部は、前記変換したパルス信号に基づきそれらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号を形成するパルス信号処理回路を備え、この形成した段差信号を前記演算部に出力するものであり、前記演算部は、入力される信号の中から前記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を計数して前記被検出体の運動量を演算する
ことを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記入力される信号のエッジを検出してから一定時間の経過後に前記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出する
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記パルス信号処理回路は、前記被検出体の運動に伴う磁界の変化に基づき生成される前記パルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を前記運動検出部の出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を備えて構成される
請求項１または２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記磁気検知素子がホール素子からなり、前記被検出体がＮ極とＳ極とが交互に着磁された着磁ロータからなり、前記検出の対象となる被検出体の運動位置が、前記着磁ロータの回転位置である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
適宜に生成されるパルス信号を外部に転送する以前にこれを所要に処理するパルス信号処理回路であって、
前記生成されるパルス信号に基づき、それらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号を形成する段差信号形成部を備える
ことを特徴とするパルス信号処理回路。
【請求項６】
前記段差信号形成部は、前記生成されるパルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を前記外部への出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を備えて構成される
請求項５に記載のパルス信号処理回路。
【請求項７】
適宜に生成されるパルス信号を、それらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号に変換して転送するパルス信号の転送方法。
【請求項８】
前記３値以上の電圧値からなる段差信号への変換が、前記生成されるパルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を通じて行われる
請求項７に記載のパルス信号の転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばホール素子等の磁気検知素子を用いて被検出対象の運動位置の検出を行う位置検出装置、及びこうした位置検出装置に採用して有益なパルス信号処理回路及びパルス信号の転送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の位置検出装置としては例えば特許文献１に記載の装置が知られている。このような位置検出装置では、被検出体であるロータ等との非接触による位置検出が可能であることから、例えばモータの回転角度や車載内燃機関のスロットル弁開度の検出等に用いられている。
【０００３】
こうした位置検出装置は、大きくは、磁気検知素子にて検知されるロータ等の運動に伴う磁界の変化をパルス信号に変換して出力する運動検出部、及びこの運動検出部から入力される信号のパルス数を計数してロータ等の運動量を演算する演算部を備えて構成されており、上記演算部にて演算される値に基づいてロータ等の運動位置が検出される。以下、上記特許文献１に記載されている装置も含め、従来一般に採用されている位置検出装置について説明する。
【０００４】
図９は、上記磁気検知素子としてホール素子を備える位置検出装置の位置検出の態様を示すものである。この図９に示すように、この位置検出装置では、被検出体として例えばＮ極とＳ極とが等ピッチの間隔で交互に着磁された着磁ロータＲＴが用いられており、この着磁ロータＲＴと対向するかたちでホール素子ＨＳを備える運動検出部５０が配設されている。この運動検出部５０のホール素子ＨＳは、電流が流されるとともに、この電流に対して直角な方向に磁界が加えられると、電流と磁界の双方に対して直角な方向に電位差を生ずるものであり、この位置検出装置では、こうしたホール素子の原理を利用して上記着磁ロータＲＴの回転位置を検出する。
【０００５】
図１０は、上記位置検出装置の電気的な構造を示すものである。この図１０に示すように、上記位置検出装置は、上記運動検出部５０及び演算部６０を備えて構成されている。このうち、上記運動検出部５０は、ホールＩＣ５１を備えて構成されている。このホールＩＣ５１は、上記ホール素子ＨＳが同ホール素子ＨＳから上記磁界の変化として得られる波形信号を所定のしきい値と比較して２値化する比較器などとともに集積化されたものである。また、上記演算部６０は、ＡＤコンバータ６１及びマイクロコンピュータ６２を備えて構成されている。これら運動検出部５０と演算部６０とはワイヤリングＷを介して電気的に接続されている。そして、上記演算部６０では、上記運動検出部５０からワイヤリングＷを介して入力されるパルス信号のパルス数を上記ＡＤコンバータ６１及びマイクロコンピュータ６２により計数してカウンタ値を進める。上記マイクロコンピュータ６２は、このカウンタ値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転量を演算するとともに、この演算された値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転位置を検出する。
【０００６】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、各種信号を用いて上記位置検出装置による回転位置検出の態様を示すものである。この図１１（ａ）に示すように、上記着磁ロータＲＴの回転に伴い、上記ホールＩＣ５１に搭載される上記ホール素子ＨＳからは図１１（ａ）に示す波形信号が得られる。そして上記ホールＩＣ５１では、図示しない比較器を通じて上記波形信号を所定のしきい値Ｔｈｒｅｓｈと比較して図１１（ｂ）に示すパルス信号に変換するとともに、このパルス信号を上記運動検出部５０の出力端ＯＵＴに出力する。これに対し、上記演算部６０では、マイクロコンピュータ６２が上記運動検出部５０から入力される信号の立ち上がりエッジを検出してパルス数を計数し、図１１（ｃ）に示すカウンタ値を進める。そして、このカウンタ値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転位置が検出される。
【特許文献１】特開平１０−３１１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、先の図１０に示すように、上記運動検出部５０と上記演算部６０とは通常、ワイヤリングＷなどを介して電気的に接続されることから、それら接続経路中にノイズＮが混入する可能性も否めない。そして、こうした接続経路中にノイズＮが混入した場合、上記演算部６０に入力される信号は、図１１（ｂ）に示すように、上記運動検出部５０からのパルス信号にノイズＮが混入したものとなる。これに対して、上記演算部６０は、単に入力される信号の立ち上がりエッジを検出してパルス数を計数するにすぎないため、混入されるノイズＮも１パルスとして誤計数してしまい、その結果、被検出体の運動位置を誤検出することとなっていた。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的は、被検出体の運動位置の検出を高い精度及び信頼性をもって行うことのできる位置検出装置及びこうした位置検出装置に採用されるパルス信号処理回路及びパルス信号の転送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、磁気検知素子にて検知される被検出体の運動に伴う磁界の変化をパルス信号に変換して出力する運動検出部と、この運動検出部から入力される信号のパルス数を計数して前記被検出体の運動量を演算する演算部とを備え、この演算される値に基づいて前記被検出体の運動位置を検出する位置検出装置において、前記運動検出部は、前記変換したパルス信号に基づきそれらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号を形成するパルス信号処理回路を備え、この形成した段差信号を前記演算部に出力するものであり、前記演算部は、入力される信号の中から前記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を計数して前記被検出体の運動量を演算することをその要旨とする。
【００１０】
前述のように、上記運動検出部と上記演算部とは通常、ワイヤリング等を介して電気的に接続されることから、それら接続経路中にノイズが混入する可能性も否めない。そして、上記演算部が、単に入力される信号のパルス数を計数して被検出体の運動量を演算するものである場合には、この混入されるノイズも１パルスとして誤計数してしまい、ひいては被検出体の運動位置を誤検出するようになることも前述した。この点、上記構成によれば、上記運動検出部のパルス信号処理回路を通じて３値以上の電圧値からなる段差信号が予め形成され、この形成された段差信号が上記パルス信号に代わって演算部に転送されるとともに、演算部においては、入力される信号の中からこの３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を計数して被検出体の運動量が演算されるため、上記接続経路中にたとえノイズが混入される場合であれ、上記磁気検知素子にて検知される被検出体の運動に伴う磁界の変化に対応した信号、すなわち上記段差信号と該ノイズとは的確に区別されるようになる。これにより、上記段差信号、すなわち被検出体の運動に伴う磁界の変化に純粋に対応した信号のみに基づいて同被検出体の運動量が演算されることとなり、ひいては上記被検出体の運動位置も、自ずと高い精度、高い信頼性をもって検出されるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記演算部は、前記入力される信号のエッジを検出してから一定時間の経過後に前記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出することをその要旨とする。
【００１２】
上記ノイズは一般に、パルス幅の狭い、いわば尖塔的な値をもつ信号として混入されることが多いため、このように、エッジを検出してから一定時間の経過後に上記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出するようにすることで、上記ノイズによる影響をより的確に排除することができるようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記パルス信号処理回路は、前記被検出体の運動に伴う磁界の変化に基づき生成される前記パルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を前記運動検出部の出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を備えて構成されることをその要旨とする。
【００１４】
パルス信号処理回路としてのこのような構成によれば、運動検出部を通じて出力される上記３値以上の電圧値からなる段差信号の形成も極めて容易に実現されるようになる。
請求項４に記載の発明では、前記磁気検知素子がホール素子からなり、前記被検出体がＮ極とＳ極とが交互に着磁された着磁ロータからなり、前記検出の対象となる被検出体の運動位置が、前記着磁ロータの回転位置であることをその要旨とする。
【００１５】
当該位置検出装置が位置検出の対象とする被検出体、並びにその運動態様は任意であるが、特に磁気検知素子として上記ホール素子を用い、被検出体を上記着磁ロータとすることで、例えばモータやスロットル弁等の回転位置を検出する磁気式ロータリーエンコーダとして、ノイズ等に影響されない、より信頼性の高いエンコーダの実現が可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、適宜に生成されるパルス信号を外部に転送する以前にこれを所要に処理するパルス信号処理回路であって、前記生成されるパルス信号に基づき、それらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号を形成する段差信号形成部を備えることをその要旨とする。
【００１７】
特にノイズ等の混入が懸念されるパルス信号の転送系にあっては、当該パルス信号処理回路を通じて、上記パルス信号を、予めこのような３値以上の電圧値からなる段差信号に変換（変調）して転送するようにすることで、本来の信号成分とノイズ成分との識別が極めて容易となり、この信号を受ける側でも、極めて高い精度をもって上記本来の信号成分を抽出することが可能となる。なおこの場合、信号を受ける側での上記本来の信号成分の抽出方法は任意であり、例えば上述のように、
（イ）入力される信号の中から上記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出する。  
更に具体的には、
（ロ）入力される信号のエッジを検出してから一定時間の経過後に上記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出する。  
あるいは、
（ハ）入力される信号の信号波形と上記３値以上の電圧値からなる段差信号に対応して予め記憶されている信号波形との相関に基づいて検出する。  
等々の方法が採用可能である。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、前記段差信号形成部は、前記生成されるパルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を前記外部への出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を備えて構成されることをその要旨とする。
【００１９】
段差信号形成部としてのこのような構成によれば、上記３値以上の電圧値からなる段差信号の形成も極めて容易に実現されるようになる。
請求項７に記載の発明では、適宜に生成されるパルス信号を、それらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号に変換して転送することをその要旨とする。
【００２０】
上述のように、特にノイズ等の混入が懸念されるパルス信号の転送系にあっては、上記パルス信号を、予めこのような３値以上の電圧値からなる段差信号に変換（変調）して転送するようにすることで、本来の信号成分とノイズ成分との識別が極めて容易となり、この信号を受ける側でも、極めて高い精度をもって上記本来の信号成分を抽出することが可能となる。なおこの場合も、信号を受ける側での上記本来の信号成分の抽出方法は任意であり、上記（イ）〜（ハ）等々の方法が採用可能である。
【００２１】
請求項８に記載の発明では、前記３値以上の電圧値からなる段差信号への変換が、前記生成されるパルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、電圧値の異なる複数の電圧を出力端に一定の順序をもって時分割的に印加するタイマ回路を通じて行われることをその要旨とする。
【００２２】
このような方法により、上記３値以上の電圧値からなる段差信号への変換も極めて容易に実現されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる位置検出装置の一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施の形態の位置検出装置は、先に述べた従来の位置検出装置と同じく、Ｎ極とＳ極とが等ピッチで交互に着磁された着磁ロータＲＴを被検出体として、例えばモータ等の回転位置を検出するものである。
【００２４】
図１は、本実施の形態の位置検出装置の電気的な構造を示すものである。この図１に示すように、この位置検出装置は、大きくは、運動検出部１０及び演算部２０を備えて構成されている。
【００２５】
上記運動検出部１０は、上記着磁ロータＲＴの回転に伴う磁界の変化を検出するセンサ部１１を備えて構成されている。このセンサ部１１は、ホール素子や同ホール素子から出力される波形信号を２値化する比較器等が集積化されたホールＩＣ１２を備えている。そして、図２に示すように、このホールＩＣ１２において上記ホール素子の波形信号がしきい値Ｔｈｒｅｓｈと比較されて２値化されることで、同ホールＩＣ１２からパルス信号（２値化信号）が出力される。そして、このホールＩＣ１２から出力されるパルス信号により電解効果型トランジスタ（ＦＥＴ）１３がオンオフされる。このＦＥＴ１３は、入力されるパルス信号の立ち上がり（図２の「Ａ」のタイミング）でオフ、立ち下がり（図２の「Ｂ」のタイミング）でオンするものである。
【００２６】
また、上記運動検出部１０は、上記ホールＩＣ１２から出力されるパルス信号に基づいてトランジスタＴｒ１及びＴｒ２に対して駆動電圧を印加するタイマ回路１４を備えて構成されている。このタイマ回路１４は、上記ホールＩＣ１２からパルス信号を入力すると、このパルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、このパルス信号のパルス幅に相当する期間にわたって、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２を順次切り替えて駆動させる。そしてこれにより、電圧値の異なる５Ｖ電源３０ａ及び３Ｖ電源３０ｂから上記運動検出部１０の出力端ＯＵＴに５Ｖ、３Ｖの順に時分割的に電圧が印加される。
【００２７】
ここで、上記タイマ回路１４の動作に基づく上記運動検出部１０の出力端ＯＵＴへの電圧の印加態様について図３を用いてさらに詳しく説明する。上記ホールＩＣ１２から図３（ａ）に示すパルス信号が出力されると、上記ＦＥＴ１３がこのパルス信号の「Ａ」のタイミングでオフされるとともに、上記タイマ回路１４が上記パルス信号の「Ａ」のタイミングに同期して、予め設定された時間Ｔ０の間、上記トランジスタＴｒ１に対して駆動電圧を印加する。これにより、図３（ｂ）に示すように、時間Ｔ０の間、上記運動検出部１０の出力端ＯＵＴに対して上記５Ｖ電源３０ａから５Ｖの電圧が印加される。次に、上記タイマ回路１４は、上記時間Ｔ０が経過した後、トランジスタＴｒ１に対する駆動電圧の印加から上記トランジスタＴｒ２への駆動電圧の印加に切り替える。これにより、図３（ｃ）に示すように、上記運動検出部１０の出力端ＯＵＴに対して上記３Ｖ電源３０ｂから３Ｖの電圧が印加される。そして、上記パルス信号の「Ｂ」のタイミングで上記ＦＥＴ１３がオンされると、上記運動検出部１０に対する電圧の印加が終了する。また、上記タイマ回路１４は、予め設定された所定の時間が経過すると上記トランジスタＴｒ２への駆動電圧の印加を終了する。そしてこれにより、図３（ｄ）に示すように、５Ｖ、３Ｖ、０Ｖの３値の電圧値により構成される階段状の信号波形を有する段差信号が上記パルス信号のパルス毎に形成される。
【００２８】
また、図１に示すように、上記運動検出部１０とワイヤリングＷを介して電気的に接続される上記演算部２０は、ＡＤコンバータ２１及びマイクロコンピュータ２２を備えて構成されている。このマイクロコンピュータ２２は、上記ＡＤコンバータ２１を介して入力される上記段差信号を計数してカウンタ値を進めるものである。このマイクロコンピュータ２２による上記段差信号の計数は、図３（ｄ）に示すように、上記段差信号の立ち上がりエッジを検出してから一定の時間Ｔ１経過後のＦ点における３Ｖの電圧値の存在を検出して行われる。そして、マイクロコンピュータ２２は、上記カウンタ値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転量を演算するとともに、この演算された値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転位置を検出する。なお、上記カウンタ値は、上記着磁ロータＲＴの１回転に対応する値になるとリセットされる。
【００２９】
次に、上記位置検出装置による回転位置検出の態様について図４を用いて説明する。
上記着磁ロータＲＴの回転に伴い、上記運動検出部１０では、上記ホールＩＣ１２から図４（ａ）に示すパルス信号が出力される。そして、このパルス信号に基づく上記タイマ回路１４等の上記動作の下、５Ｖ、３Ｖ、０Ｖの３値の電圧値からなる段差信号が形成され、この段差信号が上記出力端ＯＵＴから出力される。このとき、上記運動検出部１０と演算部２０とを電気的に接続する上記ワイヤリングＷにてノイズＮが混入することがある。そして、こうしたノイズＮが混入した場合、上記演算部２０に入力される信号は、図４（ｂ）に示すように、パルス幅の狭い、いわば尖塔的なノイズＮが混入したものとなる。ここで、先の従来技術に示した位置検出装置では、上記ノイズＮの立ち上がりエッジも検出してしまい、回転位置の検出誤差を招くこととなっていた。これに対し、本実施の形態では、上述したように、上記マイクロコンピュータ２２が、入力される信号の立ち上がりエッジを検出するとともに、この立ち上がりエッジを検出してから時間Ｔ１経過した後の３Ｖの電圧値の存在を検出したときにカウンタ値を進めることとしている。このため、図４（ｃ）に示すように、ノイズＮの立ち上がりエッジは検出されるものの、この立ち上がりエッジの検出から上記時間Ｔ１経過後の３Ｖの電圧値の存在が検出されることはない。したがって、ノイズＮが誤計数されることはなく、上記パルス信号に対応した上記段差信号のみが純粋に計数される。そして、こうして計数されたカウンタ値に基づいて上記着磁ロータＲＴの回転位置が検出される。
【００３０】
以上説明した実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）運動検出部１０が上記ホールＩＣ１２によって変換されたパルス信号に基づきそれらパルス信号毎に５Ｖ、３Ｖ、０Ｖの３値の電圧値からなる段差信号を形成して出力するとともに、演算部２０が、入力される信号の中から上記３値の電圧値からなる段差信号の３Ｖの電圧値の存在を検出して計数する構成とした。このため、上記運動検出部１０と演算部２０とを接続するワイヤリングＷにてノイズが混入される場合であれ、上記ホール素子にて検知される上記着磁ロータＲＴの回転に伴う磁界の変化に対応した信号、すなわち上記段差信号とノイズとは的確に区別されるようになる。これにより、上記段差信号、すなわち上記着磁ロータＲＴの回転に伴う磁界の変化に純粋に対応した信号のみに基づいて上記着磁ロータＲＴの運動量が演算されることとなり、ひいては上記着磁ロータＲＴの回転位置も、自ずと高い精度、高い信頼性をもって検出されるようになる。そして、本実施の形態の位置検出装置をモータやスロットル弁等の回転位置を検出する磁気式ロータリーエンコーダとして用いることにより、ノイズ等に影響されない、より信頼性の高いエンコーダを実現することもできるようになる。
【００３１】
（２）上記演算部２０のマイクロコンピュータ２２は、入力される信号の立ち上がりエッジを検出してから一定の時間Ｔ１経過後に３Ｖの電圧値の存在を検出したことをもって計数することとした。ノイズは一般に、パルス幅の狭い、いわば尖塔的な値をもつ信号として混入されることが多いことから、こうした計数方法を採用することで、上記ノイズによる影響をより的確に排除することができるようになる。
【００３２】
（３）上記タイマ回路１４が、上記パルス信号の立ち上がりエッジに同期して且つ、同パルス信号のパルス幅に相当する期間にわたり、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２を順次切り替えて駆動させ、５Ｖ電源３０ａ及び３Ｖ電源３０ｂから上記運動検出部１０の出力端ＯＵＴに５Ｖ、３Ｖの順に時分割的に電圧を印加する構成とした。このため、上記３値の電圧値からなる段差信号の形成を極めて容易に実現することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、３つの電圧値からなる段差信号を形成する運動検出部１０について示したが、４つ以上の電圧値からなる段差信号を形成する運動検出部としてもよい。例えば、４つの電圧値からなる段差信号を形成する場合、図５に示す構造を採用することができる。そして、上記ホールＩＣ１２から出力されるパルス信号に基づいて、ＦＥＴ１３、タイマ回路１５及びトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３の、いわばパルス信号処理回路が上記実施の形態に準じたかたちで駆動することにより、例えば図６に示す信号波形の段差信号が形成されて出力される。一方、上記演算部２０のマイクロコンピュータ２２は、図６に示す段差信号の立ち上がりエッジを検出するとともに、この立ち上がりエッジの検出から時間Ｔ１経過後のＧ点における４Ｖの電圧値、及び時間Ｔ２経過後のＨ点における３Ｖの電圧値の存在を検出して計数する構成とする。これにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、立ち上がりエッジを検出してから一定時間の経過後の特定の電圧値の存在を検出するにあたって、複数の電圧値の存在を検出する構成とすることにより、１つの特定の電圧値の存在を検出して計数する上記実施の形態に比べて、検出精度のさらなる向上を図ることもできる。
【００３４】
・上記実施の形態では、３値の電圧値からなる階段状の段差信号を形成することとしたが、他の形状の段差信号を形成するようにしてもよい。例えば、図７（ａ）に示すように、電圧の印加順を上記実施の形態と逆にした０Ｖ、３Ｖ、５Ｖの３値の電圧値からなる階段状の段差信号を形成し、立ち上がりエッジを検出してから時間Ｔ１経過後のＪ点における５Ｖの電圧値を検出したことをもって計数するようにしてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、３Ｖ、０Ｖ、−３Ｖの３値の電圧値の組み合わせからなる段差信号を形成し、立ち上がりエッジを検出してから時間Ｔ１経過後のＩ点における−３Ｖの電圧値を検出したことをもって計数するようにしてもよい。要は、３値以上の電圧値からなる段差信号であれば、上記実施の形態と同様、ノイズの識別を的確に行うことが可能であり、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
・上記実施の形態では、上記演算部２０に入力される信号の立ち上がりエッジを検出してから一定時間経過後の特定の電圧値の存在を検出したことをもってマイクロコンピュータ２２が計数することとしたが、このマイクロコンピュータ２２による計数方法としては他のものを採用してもよい。例えば、入力される段差信号の５Ｖの電圧値に続けて３Ｖの電圧値を検出したことをもって計数してもよい。また、上記段差信号に対応した信号波形を予め記憶しておき、入力される信号の信号波形との相関に基づいて計数してもよい。先にも述べたように、ノイズは一般に、パルス幅の狭い、いわば尖塔的な値をもつ信号として混入されることが多いため、このように異なる２つの電圧値を続けて入力したことをもって計数する場合や信号波形の相関に基づいて計数する場合も上記段差信号とノイズとを的確に区別することができる。
【００３６】
・上記実施の形態では、磁気検知素子としてホール素子を用いることとしたが、磁気抵抗素子を用いることもできる。また、上記実施の形態では、被検出体としてＮ極とＳ極とが交互に配された着磁ロータを用いることとしたが、外周に山部と谷部とが交互に形成されたロータを用いることもできる。この山部及び谷部の形成されたロータを用いる場合、上記磁気検知素子に向けてバイアス磁界を付与するバイアス磁石を備える構成とし、上記ロータの回転に伴いバイアス磁界と協働して生じる磁気ベクトルの変化等を上記磁気検知素子を通じて検知する。いずれにしろ、磁気検知素子及び被検出体としては、被検出体の運動に伴う磁界の変化を検知することができるものであれば他のものを採用することができる。
【００３７】
・上記実施の形態では、被検出体としてＮ極とＳ極とが交互に着磁された着磁ロータＲＴの回転位置を検出する位置検出装置について示したが、例えば図８に示すように、長尺部材４０にＮ極とＳ極とが交互に配されたものを用いて、直線運動する対象の運動位置を検出する位置検出装置においても本発明は同様に適用することができる。要は、被検出体の移動に伴う磁界の変化をパルス信号に変換して位置を検出する位置検出装置であれば、本発明は同様に適用することができる。
【００３８】
・上記実施の形態にかかる位置検出装置のパルス信号に基づいて３値以上の電圧値からなる段差信号を形成して転送するという技術的思想に関しては、適宜に生成されるパルス信号を外部に転送する以前に、同パルス信号のパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号を形成するパルス信号処理回路として一般化することもできる。この場合、例えば、上記実施の形態の運動検出部１０に搭載されるＦＥＴ１３、タイマ回路１４、及びトランジスタＴｒ１及びＴｒ２の、いわば段差信号形成部をパルス信号処理回路が備える構成とする。そして、上記実施の形態と同様、この段差信号形成部により、上記パルス信号を上記段差信号に変換する。これにより、上記３値以上の電圧値からなる段差信号への変換も極めて容易に実現される。特にノイズ等の混入が懸念されるパルス信号の転送系にあっては、上記パルス信号を、予め３値以上の電圧値からなる段差信号に変換（変調）して転送するようにすることで、本来の信号成分とノイズ成分との識別が極めて容易となる。そして、こうした信号を受ける側でも、極めて高い精度をもって上記本来の信号成分を抽出することが可能となる。なお、信号を受ける側での上記本来の信号成分の抽出方法は任意であり、例えば、上記実施の形態と同様、入力される信号の立ち上がりエッジを検出してから一定時間の経過後に上記３値以上の電圧値からなる段差信号の特定の電圧値の存在を検出して行うことができる。また、入力される信号の信号波形と上記３値以上の電圧値からなる段差信号に対応して予め記憶されている信号波形との相関に基づいて行うこともできる。
【００３９】
・また、パルス信号に基づき３値以上の電圧値からなる段差信号を形成して転送するという技術的思想に関しては、適宜に生成されるパルス信号を、それらパルス信号毎に３値以上の電圧値からなる段差信号に変換して転送するパルス信号転送方法として一般化することもできる。上述したように、特にノイズ等の混入が懸念されるパルス信号の転送系にあっては、上記パルス信号を、予めこのような３値以上の電圧値からなる段差信号に変換（変調）して転送するようにすることで、本来の信号成分とノイズ成分との識別が極めて容易となる。また、こうした信号を受ける側でも、極めて高い精度をもって上記本来の信号成分を抽出することが可能となる。なお、上述したように、信号を受ける側での上記本来の信号成分の抽出方法は任意である。また、上記パルス信号を上記段差信号へ変換するにあたっては、上記実施の形態と同様、タイマ回路等を通じて行うことができる。これにより、上記３値以上の電圧値からなる段差信号への変換も極めて容易に実現されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる位置検出装置の一実施の形態についてその電気的な構造を示すブロック図。
【図２】ホールＩＣから出力されるパルス信号の信号波形図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は運動検出部における段差信号の形成態様を示す信号波形図。
【図４】（ａ）はホールＩＣから出力されるパルス信号の信号波形図。（ｂ）は運動検出部から出力される段差信号の信号波形図。（ｃ）は演算部のマイクロコンピュータが記憶するカウンタ値を示す図。
【図５】上記実施の形態の位置検出装置の変形例についてその電気的な構造を示すブロック図。
【図６】同変形例の運動検出部から出力される段差信号の信号波形図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は上記実施の形態の段差信号の変形例を示す信号波形図。
【図８】上記実施の形態の位置検出装置のさらに別の変形例を示す斜視図。
【図９】従来の位置検出装置による位置検出の態様を示す平面図。
【図１０】従来の位置検出装置の電気的な構造を示すブロック図。
【図１１】（ａ）はホール素子から出力される波形信号の信号波形図。（ｂ）はホールＩＣから出力されるパルス信号の信号波形図。（ｃ）は演算部のマイクロコンピュータが記憶するカウンタ値を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１０…運動検出部、１１…センサ部、１２…ホールＩＣ、１３…電解効果型トランジスタ（ＦＥＴ）、１４，１５…タイマ回路、２０…演算部、２１…ＡＤコンバータ、２２…マイクロコンピュータ、３０ａ…５Ｖ電源、３０ｂ…３Ｖ電源、４０…長尺部材、５０…運動検出部、５１…ホールＩＣ、６０…演算部、６１…ＡＤコンバータ、６２…マイクロコンピュータ、ＨＳ…ホール素子、ＲＴ…着磁ロータ、Ｔｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３…トランジスタ、ＯＵＴ…出力端、Ｗ…ワイヤリング。
【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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