(57)【要約】【課題】明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能な回転数検出装置、回転検出装置および回転体位置検出装置を提供する。【解決手段】送信アンテナ２と電波反射面４４との間に空間Ｓ１が形成され、また、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に空間Ｓ２が形成されている。空間Ｓ１は、電波反射面４４および電波吸収体５で囲まれ、空間Ｓ２は電波吸収体５で囲まれている。送信アンテナ２は、距離約λ／４だけ電波反射面４４との離間している。電波反射面４で反射した送信アンテナ２の電波（反射波）は、反射に伴って位相が反転し、送信アンテナ２から受信アンテナ３に直接向かう電波（直接波）とは互いに打ち消し合う。これにより、電波が互いに弱め合うヌル点が形成されるヌルポイント状態が発生する。線部材９が空間Ｓ２に位置すると、空間Ｓ２の電波のレベルが変わり、ヌルポイント状態に影響が及ぶ。【選択図】図２
2011064495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を含む面を有する回転体が当該回転軸の周りを回転している回転状態の回転数を検出する回転数検出装置であって、
前記回転体を受け入れる開口部を有し、電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を内面に備える箱と、
所定の周波数の電波を送信し、当該所定の周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設される線状の送信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信される電波を受信し、当該送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設され、当該送信アンテナと略平行である線状の受信アンテナと、
前記回転体と共に前記回転軸周りを回転するように当該回転体の前記面に取り付けられ、前記送信アンテナにより送信される電波の前記所定の周波数に共振する線部材と、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の前記回転数を検出する処理を行う処理部と、
を含むことを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記面を複数備え、
前記線部材は、前記回転体の前記複数の面の各々に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の回転数検出装置。
【請求項３】
前記送信アンテナと前記受信アンテナとが互いに離間する距離は１メートル以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の回転数検出装置。
【請求項４】
回転軸を含む面を有する回転体が当該回転軸の周りを回転している回転状態の回転数を検出する回転数検出装置であって、
前記回転体を受け入れる開口部を有する箱の中に線状の送信アンテナと受信アンテナとを、当該開口部に受け入れられる当該回転体を挟んで当該送信アンテナおよび当該受信アンテナが位置するように互いに略平行に設け、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の前記箱の中に、当該送信アンテナから送信される電波が互いに弱め合う状態であるヌルポイント状態を形成し、
前記送信アンテナから送信される電波の周波数に共振する線部材を、前記回転体の前記面に取り付け、
前記回転体を前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間で回転させた状態で当該送信アンテナからの電波を当該受信アンテナで受信し、
前記受信アンテナの受信結果を基に前記回転体の回転数を検出することを特徴とする回転数検出装置。
【請求項５】
回転軸を含む面を有する回転体の当該回転軸を中心とする回転を検出する回転検出装置であって、
前記回転体を受け入れる開口部を有し、電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を内面に備える箱と、
所定の周波数の電波を送信し、当該所定の周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設される線状の送信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信される電波を受信し、当該送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設され、当該送信アンテナと略平行である線状の受信アンテナと、
前記回転体と共に前記回転軸周りを回転するように当該回転体の前記面に取り付けられ、前記送信アンテナの前記所定の周波数に共振する線部材と、
前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、
を含むことを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
回転軸を含む面を有し当該回転軸を中心として回転する回転体の位置を検出する回転体位置検出装置であって、
通信周波数に共振する線部材を前記回転体の前記面に取り付け、
前記回転体を受け入れる開口部を有する箱の内面に電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を形成し、
前記通信周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に線状の送信アンテナを配設し、
前記送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に当該送信アンテナと略平行に線状の受信アンテナを配設し、
前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間で回転する前記回転体が予め定められた範囲内に位置するか否かを検出する処理を行うことを特徴とする回転体位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転に関する検出を行う回転数検出装置、回転検出装置および回転体位置検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転中の回転体について回転検出を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ケーブル巻取部と、この両端に設けられた円形枠とを有するドラムにケーブルを巻き取る装置が開示されている。この装置は、円形枠に回転基準位置を示す突起物を設け、この突起物を検出するレーザスイッチと、円形枠の円周部に接するアンダーローラの回転軸を介してドラムの回転を検出するロータリーエンコーダと、レーザスイッチの検出信号に応じてロータリーエンコーダの検出信号の絶対角度調整を行う計測手段とを有し、この計測手段において調整されたドラムの回転角度を用いて、ケーブルをトラバースするタイミングを検出しドラムにケーブルを整列して巻き取る。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば回転検出の結果が回転制御に用いられる場合には回転検出にきわめて高い精度が求められる一方で、例えば回転検出の結果を一つの指標として表示するだけの場合には高い精度が求められず、簡易な構造であることやコスト低減が容易な構造であること等が求められることがある。
また、回転検出を行う環境としては、被検出体の周囲を暗くすることができる場合のほかに、被検出体の周囲を暗くすることが困難であってそれゆえ明るいままで回転検出を行わざるを得ない場合がある。
【０００５】
本発明は、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能な回転数検出装置、回転検出装置および回転体位置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】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明が適用される回転数検出装置は、回転軸を含む面を有する回転体が当該回転軸の周りを回転している回転状態の回転数を検出する回転数検出装置であって、前記回転体を受け入れる開口部を有し、電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を内面に備える箱と、所定の周波数の電波を送信し、当該所定の周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設される線状の送信アンテナと、前記送信アンテナにより送信される電波を受信し、当該送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設され、当該送信アンテナと略平行である線状の受信アンテナと、前記回転体と共に前記回転軸周りを回転するように当該回転体の前記面に取り付けられ、前記送信アンテナにより送信される電波の前記所定の周波数に共振する線部材と、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の前記回転数を検出する処理を行う処理部と、を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記回転体は、前記面を複数備え、前記線部材は、前記回転体の前記複数の面の各々に取り付けられることを特徴とすることができる。また、前記送信アンテナと前記受信アンテナとが互いに離間する距離は１メートル以内であることを特徴とすることができる。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明が適用される回転数検出装置は、回転軸を含む面を有する回転体が当該回転軸の周りを回転している回転状態の回転数を検出する回転数検出装置であって、前記回転体を受け入れる開口部を有する箱の中に線状の送信アンテナと受信アンテナとを、当該開口部に受け入れられる当該回転体を挟んで当該送信アンテナおよび当該受信アンテナが位置するように互いに略平行に設け、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の前記箱の中に、当該送信アンテナから送信される電波が互いに弱め合う状態であるヌルポイント状態を形成し、前記送信アンテナから送信される電波の周波数に共振する線部材を、前記回転体の前記面に取り付け、前記回転体を前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間で回転させた状態で当該送信アンテナからの電波を当該受信アンテナで受信し、前記受信アンテナの受信結果を基に前記回転体の回転数を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
更に本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される回転検出装置は、回転軸を含む面を有する回転体の当該回転軸を中心とする回転を検出する回転検出装置であって、前記回転体を受け入れる開口部を有し、電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を内面に備える箱と、所定の周波数の電波を送信し、当該所定の周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設される線状の送信アンテナと、前記送信アンテナにより送信される電波を受信し、当該送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に配設され、当該送信アンテナと略平行である線状の受信アンテナと、前記回転体と共に前記回転軸周りを回転するように当該回転体の前記面に取り付けられ、前記送信アンテナの前記所定の周波数に共振する線部材と、前記受信アンテナの受信内容を基に前記回転体の回転の有無を検出する処理を行う処理部と、を含むことを特徴とするものである。
また本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される回転検出装置は、回転軸を含む面を有する回転体の当該回転軸を中心とする回転を検出する回転検出装置であって、前記回転体を受け入れる開口部を有する箱の中に線状の送信アンテナと受信アンテナとを、当該開口部に受け入れられる当該回転体を挟んで当該送信アンテナおよび当該受信アンテナが位置するように互いに略平行に設け、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の前記箱の中に、当該送信アンテナから送信される電波が互いに弱め合う領域であるヌル領域を形成し、前記送信アンテナから送信される電波の周波数に共振する線部材を、前記回転体の前記面に取り付け、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の前記ヌル領域に前記回転体が位置する状態で当該送信アンテナからの電波を当該受信アンテナで受信し、当該受信アンテナの受信結果を基に前記回転体の回転の有無を検出することを特徴とするものである。
【００１０】
更にまた本発明を別の観点から捉えると、本発明が適用される回転体位置検出装置は、回転軸を含む面を有し当該回転軸を中心として回転する回転体の位置を検出する回転体位置検出装置であって、通信周波数に共振する線部材を前記回転体の前記面に取り付け、前記回転体を受け入れる開口部を有する箱の内面に電波を反射する電波反射部および電波を吸収する電波吸収部を形成し、前記通信周波数に対応する波長の４分の１と略等しい長さをもって前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に線状の送信アンテナを配設し、前記送信アンテナよりも前記電波反射部と離間する前記箱の中の位置に当該送信アンテナと略平行に線状の受信アンテナを配設し、前記受信アンテナの受信内容を基に、前記送信アンテナと当該受信アンテナとの間で回転する前記回転体が予め定められた範囲内に位置するか否かを検出する処理を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、明るい環境下でも簡易な構造で回転の検出を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１、図１−２および図１−３は、本実施の形態に係る回転検出装置１の構成を説明する図である。図１−１はその斜視図、図１−２はその平面図、図１−３はその右側面図である。
図１−１〜図１−３に示すように、回転検出装置１は、上面の中央付近に開口部４５が形成されている箱４を備えている。開口部４５は、回転体６（図６参照）を箱４の中に受け入れ可能に形成されている。
この箱４は、正面視（図１−１参照）ないし平面視（図１−２参照）で左右略対称に形成されている。さらに説明すると、箱４は、板状の底面部４１と、底面部の周囲を囲むように立設して形成される板状の側壁部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄと、側壁部４２ａ，４２ｂから延びて底面部４１を部分的に覆うように形成される板状の上面部４３ａ，４３ｂと、を有する。
これら底面部４１、側壁部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄおよび上面部４３ａ，４３ｂはいずれも、電波（電磁波）を反射する性質を有する金属製の板状部材で構成されている。
【００１３】
また、回転検出装置１は、底面部４１、側壁部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄおよび上面部４３ａ，４３ｂの内面に、電波の反射を抑制して電波を吸収する電波吸収部の一例としての電波吸収体５が貼り付けられている。電波吸収体５は、カーボン濃度が均一に形成されている。
さらに説明すると、回転検出装置１の側壁部４２ａの一部には、電波吸収体５が位置していない。すなわち、回転検出装置１の側壁部４２ａには、電波を反射する電波反射部の一例としての電波反射面４４（図１−２または図１−３参照）が形成されている。この電波反射面４４は、側壁部４２ａの内面である金属面で構成されている。電波反射面４４は、側壁部４２ａの略中央部に形成されている。なお、本実施の形態では、電波反射面４４は、１個所に形成されているが、複数個所に形成される構成例も考えられる。
【００１４】
また、回転検出装置１は、送信アンテナ２および受信アンテナ３を備えている。送信アンテナ２と受信アンテナ３とは、互いに離間して配置されている。送信アンテナ２は電波を送信し、受信アンテナ３は、送信アンテナ２からの電波を受信する。送信アンテナ２と受信アンテナ３はいずれも、線状のアンテナである。
送信アンテナ２と受信アンテナ３はいずれも、箱４の中に配設されている。送信アンテナ２は、側壁部４２ａの略中心位置に配設され、また、受信アンテナ３は、側壁部４２ｂの略中心位置に配設されている。
【００１５】
送信アンテナ２は、受信アンテナ３よりも電波反射面４４に近接している。言い換えると、受信アンテナ３は、送信アンテナ２よりも電波反射面４４と離間しており、遠い。すなわち、送信アンテナ２は、電波反射面４４と受信アンテナ３との間に位置している。さらに説明すると、送信アンテナ２は、底面部４１と上面部４３ａとの間に位置し、また、受信アンテナ３は、底面部４１と上面部４３ｂとの間に位置する。
送信アンテナ２と受信アンテナ３は、箱４の底面部４１に立設して取り付けられている。すなわち、送信アンテナ２と受信アンテナ３は、各々の長手方向（軸方向）が互いに略平行になる位置関係にて配置されている。
【００１６】
次に、本実施の形態に係る回転検出装置１が利用する回転検出の原理について説明する。
図２は、回転検出装置１の回転検出の原理を説明する図である。図２の（ａ）は、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に線部材９が位置していない状態を示し、（ｂ）は、線部材９が送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に位置している状態を示す。また、図３は、線部材９が受信アンテナ３に及ぼす影響を説明するグラフであり、縦軸が受信アンテナ３の強さ（ｄＢｍ）で、横軸が周波数（ＧＨｚ）である。図３の実線Ｋａは、図２の（ａ）の場合を示し、破線Ｋｂは、図２の（ｂ）の場合を示す。付言すると、ここにいう受信アンテナ３の強さとは、受信アンテナ３が受信した電波をネットワークアナライザで測定したレベルをいう。ネットワークアナライザは、出力した高周波と入力された高周波とを用いて所定の解析を行うことにより被測定物の特性を計測する。
【００１７】
図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、送信アンテナ２と電波反射面４４との間に空間Ｓ１が形成され、また、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間に空間Ｓ２が形成されている。なお、空間Ｓ１は、電波反射面４４および電波吸収体５で囲まれ、また、空間Ｓ２は電波吸収体５で囲まれている。
送信アンテナ２は、距離約λ／４だけ電波反射面４４と離間している。言い換えると、送信アンテナ２と電波反射面４４との離間距離は、約λ／４である。送信アンテナ２から出力される電波の周波数が、例えば２．４ＧＨｚのときには、波長λは約１２ｃｍであり、したがって、送信アンテナ２は、電波反射面４４から約３ｃｍ離れた位置に設けられる。
また、図２の（ｂ）に示す線部材９は線状に形成され、金属製である。線部材９の長さは約λ／２である。例えば２．４ＧＨｚのときには、線部材９の長さは、約６ｃｍに形成される。線部材９の詳細については後述する。
【００１８】
図２の（ａ）に示すように、送信アンテナ２から出力される電波は、送信アンテナ２を中心に放射状に空間Ｓ１，Ｓ２を伝搬する。すなわち、送信アンテナ２からの電波は、電波吸収体５で反射する際に減衰し、電波吸収体５での反射量がごくわずかになる。付言すると、空間Ｓ２において送信アンテナ２から受信アンテナ３に向かう電波は、受信アンテナ３の背後に位置する電波吸収体５で減衰する。
空間Ｓ１において送信アンテナ２から電波反射面４４に向かう電波は、電波反射面４４で反射する。このため、電波反射面４４で反射した電波は、空間Ｓ１および空間Ｓ２を通って受信アンテナ３に向かっていく。
【００１９】
さらに説明すると、電波反射面４４で反射した電波（反射波）は、反射に伴って位相が反転する。このため、空間Ｓ２では、送信アンテナ２から受信アンテナ３に直接向かう電波（直接波）と電波反射面４４で反射した電波（反射波）とは、互いに打ち消し合う。したがって、空間Ｓ２では、送信アンテナ２からの電波のレベルが低くなる。すなわち、図３の実線Ｋａに示すように、電波が互いに弱め合うヌル点(null point)が形成されるヌルポイント状態が発生する。
その一方で、図２の（ｂ）に示すように、線部材９が空間Ｓ２に位置すると、空間Ｓ２の電波のレベルが変わり、図３の破線Ｋｂに示すように、ヌルポイント状態に影響が及ぶ。
【００２０】
このように、線部材９が空間Ｓ２に位置する場合と位置しない場合とは、受信アンテナ３の受信状態が変わる。より具体的には、周波数が２．４６４ＧＨｚのときには、線部材９が空間Ｓ２に位置する場合には、線部材９が空間Ｓ２に位置しない場合に比べて、レベル差Δとなる。このようなレベル差Δを計測することで、空間Ｓ２に線部材９が位置しているか否かを検出すること（回転体位置検出）が可能である。
なお、本実施の形態では、ヌルポイント状態を形成するための手段として、送信アンテナ２の近傍に電波反射面４４を形成し、かつ、送信アンテナ２と電波反射面４４との離間距離を約λ／４とし、かつ箱４の他の内面を電波吸収体５を配設する構成を採用しているが、他の手段も考えられる。例えば、互いに逆位相の電波を送信する２つの送信アンテナを箱４の中に配設することで、電波を互いに弱め合う構成例も考えられる。
【００２１】
図４は、回転検出装置１の回転検出の原理を説明する図である。同図の（ａ）は、回転軸Ａが送信アンテナ２および受信アンテナ３の方向とは異なる方向に向かう場合の図であり、（ｂ）は、回転軸Ａが送信アンテナ２および受信アンテナ３の方向に向かう場合の図である。また、図５は、線部材９が受信アンテナ３に及ぼす影響を説明するグラフであり、縦軸が受信アンテナ３の電圧で、横軸が時間である。
図４の（ａ）に示すように、空間Ｓ２に線部材９が位置している。そして、この線部材９は、回転軸Ａの周りを回転している。線部材９が受信アンテナ３と略同じ方向である上下方向に向くとき（図４の（ａ）の実線で示す線部材９を参照）と、線部材９が受信アンテナ３と交差する方向に向くとき（図４の（ａ）の破線で示す線部材９を参照）とでは、受信アンテナ３の受信状況が変わる。
また、図４の（ｂ）に示すように、線部材９が受信アンテナ３と略同じ方向である縦方向に向くとき（図４の（ｂ）の実線で示す線部材９を参照）と、線部材９が横方向に向くとき（図４の（ｂ）の破線で示す線部材９を参照）とでは、受信アンテナ３の受信状況が変わる。
このため、線部材９が空間Ｓ２で回転することで、図５に示すように、電圧が時間の経過に伴って山なりに変化する。このように、電圧の変化を計測することで、線部材９が空間Ｓ２で回転しているか否かを検出すること（回転の有無検出）が可能である。
【００２２】
さらに説明すると、線部材９の回転角度に応じて電圧が周期的に変化する。より具体的には、線部材９が半回転すると１つの山が検出され、１回転では２つの山が検出される。したがって、山の数を計数し、計測結果を２で除することで回転数を得る。このように、電圧の変化の数を計測することで、線部材９がどの程度の回転数で回転しているかを検出すること（回転数の検出）が可能である。
【００２３】
図６は、回転検出装置１により回転検出される回転体６を説明する図である。図６の（ａ）は、回転体６の正面図であり、（ｂ）はその右側面図であり、（ｃ）はその背面図である。
図６に示すように、回転体６は、所定の厚さを有する円盤状の部材であり、中心点（回転中心点）６１を有する。そして、回転体６の一方の面６２に被検出体としてのアンテナ部７が配設され、また、回転体６の他方の面６３に被検出体としてのアンテナ部８が配設されている。このアンテナ部７は、回転体６の中心点６１に重なるように面６２に取り付けられ、また、アンテナ部８は、回転体６の中心点６１に重なるように面６３に取り付けられている。なお、アンテナ部７，８は、二点鎖線で図示している。
このアンテナ部７は、一端部７１と、一端部７１とは反対側の端部である他端部７２と、を有する。このアンテナ部８は、一端部８１と、一端部８１とは反対側の端部である他端部８２と、を有する。アンテナ部７，８は、回転軸Ａを有する。すなわち、アンテナ部７，８は、回転軸Ａを中心に回転方向に回転可能に構成されている。
さらに説明すると、アンテナ部７，８は、略平行となるように回転体６に配設されている。すなわち、アンテナ部７の一端部７１とアンテナ部８の一端部８１とが互いに対応する位置であり、また、アンテナ部７の他端部７２とアンテナ部８の他端部８２とが互いに対応する位置である。
【００２４】
アンテナ部７，８の各々は、通信周波数に共振する長さに相当するアンテナ長を有する線部材９で構成されている。この線部材９は、図２の（ｂ）および図４に示すものと同じである。線部材９としては、例えば、銅やアルミニウム等の抵抗値の低い材料を用いることが考えられる。なお、線部材９は、一端部９１と、一端部９１とは反対側の端部である他端部９２と、を有する。付言すると、図６では、アンテナ部７，８が長方形状に図示されているが、この長方形状の図形は、アンテナ部７，８を構成する線部材９が位置する領域を概略的に示している。
【００２５】
この線部材９は、通信周波数に共振する長さに対応するアンテナ長を有する部材である。ここにいう通信周波数としては、無線ＬＡＮ等に一般的に用いられ、電界強度が所定レベル（３５μＶ／ｍ）以下であれば無線局免許が不要な周波数である２．４ＧＨｚを一例としてあげることができる。そして、通信周波数が２．４６４ＧＨｚのときには、線部材９の長さとして約６ｃｍの値を採用することが考えられる。
このように微弱無線局であることから、送信アンテナ２は、遠くまで電波を飛ばすことができず、近距離で使うことになる。送信アンテナ２と受信アンテナ３との間の離間距離Ｌ（図１−３参照）は、１ｍ以内である。より具体的には、本実施の形態では、離間距離Ｌは約５０ｃｍである。付言すると、送信アンテナ２の出力は、電波法の規定を考慮すると、例えば８８．８８ｄＢｕの値を採用することが可能である。
【００２６】
図７は、回転検出装置１の要部を説明する図である。同図の（ａ）は、回転軸Ａが送信アンテナ２および受信アンテナ３の方向とは異なる方向に向かう場合の図であり、（ｂ）は、回転軸Ａが送信アンテナ２および受信アンテナ３の方向に向かう場合の図である。
図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、回転体６は、開口部４５（図１−１または図１−３参照）から箱４の中に受け入れられると、送信アンテナ２および受信アンテナ３との間に位置する。言い換えると、送信アンテナ２および受信アンテナ３は、開口部４５に受け入れられる回転体６を挟んで位置する。
回転体６と送信アンテナ２および受信アンテナ３との相対的な位置関係を示す典型例は、回転体６の回転軸Ａが、図７の（ａ）に示すように、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを互いに含む平面（同図の紙面と平行に延びる面）と交差する場合がある。また、他の典型例としては、図７の（ｂ）に示すように、送信アンテナ２と受信アンテナ３とを互いに含む平面（同図の紙面と平行に延びる面）と平行な場合がある。回転検出装置１は、このようないずれの典型例であっても、回転体６が線部材９と共に回転軸Ａの周りを回転することにより、受信アンテナ３の受信状況に比較的大きな影響を及ぼすことから、回転体６の回転を検出することができる。
【００２７】
図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、送信アンテナ２には送信処理部１００が接続されている。この送信処理部１００の構成例について説明する。送信処理部１００は、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）１０１および高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ:Radio Frequency Amplifier）１０２を備えている。この送信処理部１００において、局部発振部１０１が発振信号（例えば２．４６４ＧＨｚ）を発振し、その発振信号を高周波増幅部１０２が高周波信号に変換し、送信アンテナ２に送る。
また、受信アンテナ３には受信処理部１１０が接続されている。この受信処理部１１０の構成例については後述する。
【００２８】
図８は、受信処理部１１０の構成例を説明するブロック図である。
図８に示すように、受信処理部１１０は、高周波増幅部（ＲＦＡＭＰ）１１１、局部発振部（ＯＳＣ:Oscillator）１１２、ミキサ部（ＭＩＸ:Mixer）１１３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ:Band-pass filter）１１４、増幅部（ＡＭＰ:Amplifier）１１５、検波部（ＤＥＴ:Detection）１１６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１７および低周波増幅部（ＡＦＡＭＰ:Amplitude Modulation Amplifier）１１８を備えている。
受信アンテナ３からの受信信号が高周波増幅部１１１に入力されると、高周波増幅して同調を取り、ミキサ部１１３に送る。ミキサ部１１３では、高周波増幅部１１１からの出力に局部発振部１１２からの出力を加えてバンドパスフィルタ１１４に出力する。バンドパスフィルタ１１４では、所定の周波数のみを通し、それを増幅部１１５で増幅し、検波部１１６でＡＭ変調成分が取り出される。そして、バンドパスフィルタ１１７によりノイズが除去されて低周波増幅部１１８により増幅された後に、カウンタ１２０に送られる。
カウンタ１２０では、回転体６の回転数が計数される。受信処理部１１０およびカウンタ１２０により処理部の一例を構成することができる。カウンタ１２０による計数結果を図示しない表示部に表示する構成を採用することができる。なお、回転数として、例えば５０〜２００Ｈｚを挙げることができる。
【００２９】
図９の（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、受信処理部１１０の処理を説明するグラフであり、縦軸が受信アンテナ３の電圧で、横軸が時間である。
受信アンテナ３の受信状態が良好であれば、図９の（ａ）に示すように山形状が明確に現れる。しかし、受信状態が悪化していくと、同図の（ｂ）に示すように山形状が小さくなり、さらに悪化すると、同図の（ｃ）に示すように、わずかな山形状が現れるだけである。さらに説明すると、図９の（ａ）〜（ｃ）のいずれも、周期的に山形状が現れる波形である。したがって、回転検出装置１がどのような条件で使用されるかを考慮して、どの程度の波形までを検出するかを設定することになる。
【００３０】
図１０は、回転検出装置１の検出可能領域２００を説明する図である。同図の（ａ）は、回転検出装置１を上方から見下ろしたときの図であり、（ｂ）は、回転検出装置１を側方から見たときの図である。
図１０の（ａ）に示すように、検出可能領域２００を上から見ると、開口部４５において送信アンテナ２と受信アンテナ３の方向に延びる楕円形状である。また、図１０の（ｂ）に示すように、検出可能領域２００を側方から見ると、回転検出装置１の高さ方向に幅を有する矩形形状である。そして、この検出可能領域２００内に回転体６が位置すると、回転検出を行うことが可能である。したがって、回転体６が検出可能領域２００内に位置しているか否かを検出すること（回転体の位置検出）が可能である。
【００３１】
このように、上述した実施の形態によれば、アンテナを用いて回転検出を行うことで、光を用いた回転検出の場合とは異なり、周囲を暗くしなくても明るいままでも回転の有無、回転数および回転体の位置についての検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１−１】本実施の形態に係る回転検出装置の構成を説明する斜視図である。
【図１−２】本実施の形態に係る回転検出装置の構成を説明する平面図である。
【図１−３】本実施の形態に係る回転検出装置の構成を説明する右側面図である。
【図２】回転検出装置の回転検出の原理を説明する図である。
【図３】線部材が受信アンテナに及ぼす影響を説明するグラフである。
【図４】回転検出装置の回転検出の原理を説明する図である。
【図５】線部材が受信アンテナに及ぼす影響を説明するグラフである。
【図６】回転検出装置により回転検出される回転体を説明する図である。
【図７】回転検出装置の要部を説明する図である。
【図８】受信処理部の構成例を説明するブロック図である。
【図９】受信処理部の処理を説明するグラフである。
【図１０】回転検出装置の検出可能領域を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…回転検出装置、２…送信アンテナ、３…受信アンテナ、４…箱、４４…電波反射面、４５…開口部、５…電波吸収体、６…回転体、６２，６３…面、７，８…アンテナ部、９…線部材、１００…送信処理部、１１０…受信処理部、１２０…カウンタ、Ａ…回転軸
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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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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