(57)【要約】  磁界検出部の検出パルスの欠落を補完する処理に用いる情報を減らす。  可動部４３の回転方向情報として「右方向」、「左方向」、「不明」または「不明反転」を記憶することとし、検出パルスの欠落を認識したときには、回転方向情報を「不明」とし、続いて、回転方向情報が「不明」となったときには、第１の調整値を用いて可動部の回転変化量を調整し、回転方向情報が「不明」から「右方向」または「左方向」に更新されたときには、第２の調整値を用いて可動部の回転変化量を調整する。また、検出パルスの欠落のために不明状態となった可動部４３が回転方向を変えたときには、回転方向情報を「不明反転」とし、続いて、回転方向情報が「不明反転」となったときには、可動部の回転変化量を０に設定し、回転方向情報が「不明反転」から「右方向」または「左方向」に更新されたときには、第３の調整値を用いて可動部の回転変化量を調整する。
2016002437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、
被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、
前記可動部および前記可動部近傍のうちの一方に配置され、方向が互いに異なる磁界をそれぞれ発生させる少なくとも一対の磁界発生部と、
前記可動部および前記可動部近傍のうちの他方に配置され、前記一対の磁界発生部のうちの一方の磁界発生部が接近したときに磁化方向が変化し、当該変化に応じて正方向の検出パルスを出力し、前記一対の磁界発生部のうちの他方の磁界発生部が接近したときに磁化方向が変化し、当該変化に応じて負方向の検出パルスを出力するｎ（ｎは３以上の整数）個の磁界検出部と、
記憶部、演算処理部および更新処理部を有し、前記各磁界検出部から出力される検出パルスを受け取り、当該受け取った検出パルスに基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、
前記少なくとも一対の磁界発生部および前記ｎ個の磁界検出部は、前記可動部が一方向に回転する間に、前記ｎ個の磁界検出部のそれぞれから正方向および負方向のうちの一方の方向の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力され（この間に出力されるｎ個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）、続いてさらに前記可動部が一方向に回転する間に、前記ｎ個の磁界検出部のそれぞれから正方向および負方向のうちの他方の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力され（この間に出力されたｎ個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）、これにより出力元と正負の方向との組合せが異なる合計２ｎ個の検出パルスからなる一定の出力パターンが形成されるように配置され、
前記演算処理部は、前記出力パターンを形成する２ｎ個の検出パルスに１、２、…、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、２ｎの番号をそれぞれ順次割り当て、
前記記憶部には、前記ｎ個の磁界検出部のうちのいずれかの磁界検出部から前回出力された検出パルスの番号と、当該前回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向か、他方向か、不明か、または不明状態で反転した（以下、これを「不明反転」という。）かを示す運動方向情報と、当該前回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量を示す運動量検出値とが記憶され、
前記演算処理部は、前記ｎ個の磁界検出部のうちのいずれかの磁界検出部から今回出力された検出パルスの番号と前記記憶部に記憶された前回の検出パルスの番号との差と、前記記憶部に記憶された運動方向情報および運動量検出値とに基づいて、当該今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向か、他方向か、不明か、または不明反転かを判断すると共に、当該今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量を判断または設定し、
前記更新処理部は、今回の検出パルスの番号に基づき前記記憶部に記憶された前回の検出パルスの番号を更新し、前記演算処理部により行われた、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向の判断に基づき前記記憶部に記憶された前記運動方向情報を更新し、前記演算処理部により行われた、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の判断または設定に基づき前記記憶部に記憶された前記運動量検出値を更新することを特徴とする運動検出装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、
今回の検出パルスの番号から前回の検出パルスの番号を引くことにより得られた値（当該値が負である場合には当該値に２ｎを加えた値）をパルス比較値として算出し、
前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が＋１であると判断し、
前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が−１であると判断し、
前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が−ｎであると判断し、
前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が＋ｎであると判断し、
前記パルス比較値が２であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値が２ｎ−２であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ＋５）／２に設定し、
前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ＋５）／２に設定することを特徴とする請求項１に記載の運動検出装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、
前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明反転であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定し、
前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、
前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定することを特徴とする請求項２に記載の運動検出装置。
【請求項４】
前記演算処理部は、
前記パルス比較値が２であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−１に設定し、
前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−１に設定し、
前記パルス比較値が２ｎ−２であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を１に設定し、
前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を１に設定することを特徴とする請求項３に記載の運動検出装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、
前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量がｎ−１であると判断し、
前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）であると判断し、
前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１−（ｎ−１）／２）に設定し、
前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量をｎ−１−（ｎ−１）／２に設定することを特徴とする請求項４に記載の運動検出装置。
【請求項６】
前記演算処理部は、
前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が０であると判断し、
前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が０であると判断し、
前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定し、
前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明反転であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定することを特徴とする請求項５に記載の運動検出装置。
【請求項７】
前記各磁界検出部は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子と、前記磁性素子に巻回されたコイルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の運動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気を利用して物体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来の回転検出装置の一例として、下記の特許文献１の図１に記載された回転検出装置と同様の構成を有する回転検出装置を示している。【０００３】
（従来の回転検出装置）
図１３において、回転検出装置３００は、例えば、産業用ロボットの可動部分に設けられたサーボモータの回転軸３０１の回転方向および回転量を検出することができる装置である。回転検出装置３００は、回転軸３０１に固定され、回転軸３０１の回転に応じて回転する可動部３０２を備えている。可動部３０２の回転方向および回転量は、回転軸３０１の回転方向および回転量と一致する。【０００４】
可動部３０２には、４個の磁石３１１、３１２、３１３および３１４が設けられている。磁石３１１、３１２、３１３および３１４は、可動部３０２の周方向において左方向に９０度の間隔をもってこの順序で配置されている。また、磁石３１１および３１３は表側がＮ極となるように配置され、磁石３１２および３１４は表側がＳ極となるように配置されている。これにより、可動部３０２の外周側には９０度ごとに方向が変化する磁界が形成されている。【０００５】
また、可動部３０２の近傍には、３個の磁気センサ３２１、３２２および３２３が設けられている。各磁気センサ３２１、３２２、３２３は、大バルウハウゼン効果を生じる磁性素子である複合磁気ワイヤにコイルを巻回することにより形成されている。磁気センサ３２１、３２２および３２３は、可動部３０２の円形の外形に沿うように右方向にこの順序で配置され、互いに隣り合う磁気センサの間隔は３０度である。【０００６】
磁石３１１、３１２、３１３および３１４は可動部３０２に固定されており、可動部３０２の回転に伴って位置を変えるのに対し、磁気センサ３２１、３２２および３２３は図示しない支持部等に固定さており、不動である。【０００７】
可動部３０２の回転により、磁石３１１が磁気センサ３２１に接近し、磁石３１１により形成される磁界により磁気センサ３２１の磁化方向が反転すると、このときに生じる起電力により磁気センサ３２１から正方向に立ち上がる検出パルス（以下、これを「正方向の検出パルス」という。）が出力される。磁石３１３が磁気センサ３２１に接近したときも同様である。また、磁気センサ３２２および３２３についても同様である。【０００８】
一方、可動部３０２の回転により、磁石３１２が磁気センサ３２１に接近し、磁石３１２により形成される磁界により磁気センサ３２１の磁化方向が反転すると、このときに生じる起電力により磁気センサ３２１から負方向に立ち上がる検出パルス（以下、これを「負方向の検出パルス」という。）が出力される。磁石３１４が磁気センサ３２１に接近したときも同様である。また、磁気センサ３２２および３２３についても同様である。【０００９】
もっとも、磁石３１１、３１２、３１３または３１４が磁気センサ３２１に接近しても、磁気センサ３２１の磁化方向が反転しなかった場合には、磁気センサ３２１から正方向の検出パルスも負方向の検出パルスも出力されない。例えば、可動部３０２が右方向に回転し、磁石３１１が磁気センサ３２１に接近し、磁気センサ３２１の磁化方向が反転し、磁気センサ３２１から正方向の検出パルスが出力され、その後に、可動部３０２が回転方向を右方向から左方向に変え、磁石３１１が磁気センサ３２１に再び接近したとする。この場合、磁石３１１の２回目の接近時には、磁気センサ３２１において磁化方向の反転が起こらないので、磁気センサ３２１からは正方向の検出パルスも負方向の検出パルスも出力されない。磁気センサ３２２および３２３についても同様である。以下、同じ方向の磁界を形成する磁石が複数回連続して磁気センサに接近した場合に、２回目またはそれ以後の接近時に当該磁気センサの磁化方向が反転しない現象を、「同方向磁界付与により磁化方向が反転しない」などと表現する。【００１０】
また、回転検出装置３００は、各磁気センサ３２１、３２２、３２３から出力される検出パルスに基づいて可動部３０２の回転方向および回転量を検出する回転検出回路３３０を備えている。回転検出回路３３０は、磁気センサ３２１、３２２および３２３からそれぞれ出力される正方向の検出パルスおよび負方向の検出パルスを受け取る。また、回転検出回路３３０は、磁気センサ３２１、３２２および３２３からそれぞれ出力される正方向の検出パルスおよび負方向の検出パルスにそれぞれ番号を割り当てる。具体的には、磁気センサ３２１から出力される正方向の検出パルスには「１」を割り当て、磁気センサ３２２から出力される正方向の検出パルスには「２」を割り当て、磁気センサ３２３から出力される正方向の検出パルスには「３」を割り当てる。また、磁気センサ３２１から出力される負方向の検出パルスには「４」を割り当て、磁気センサ３２２から出力される負方向の検出パルスには「５」を割り当て、磁気センサ３２３から出力される負方向の検出パルスには「６」を割り当てる。そして、回転検出回路３３０は、各検出パルスに割り当てられた番号を用いて演算処理を行い、可動部３０２の回転方向および回転量を判断する。【００１１】
（４通りの通常処理）
以下、可動部３０２の回転方向および回転量を判断するために回転検出回路３３０が行う通常処理を４通り説明する。【００１２】
まず、第１の通常処理は、可動部３０２が右方向に回転した場合に、可動部３０２の回転量を判断する処理である。第１の通常処理は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約１８０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転し、続いて磁石３１２が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転した場合には、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」となる。このように、可動部３０２が右方向に回転する場合、出力される検出パルスの番号は「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の繰り返しとなる。このような規則性に基づき、回転検出回路３３０は、第１の通常処理として、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから前回出力された検出パルスの番号と、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから今回出力された検出パルスの番号との差が１であり、検出パルスが前回出力された時点における回転方向が右方向である場合には、回転量を１増加させる。なお、上記規則性に基づき、回転検出回路３３０は、前回出力された検出パルスの番号が「６」であり、今回出力された検出パルスの番号が「１」である場合、両番号の差を１と算定する。なお、第１の通常処理については、特許文献１の段落０１２７から段落０１４１、図７、および図８上段に、より詳しく説明されている。【００１３】
次に、第２の通常処理は、可動部３０２が左方向に回転した場合に、可動部３０２の回転量を判断する処理である。第２の通常処理は次の通りである。例えば、可動部３０２が左方向に約１８０度回転し、この間、磁石３１４が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近して磁気センサ３２３、３２２および３２１の磁化方向が順次反転し、続いて磁石３１３が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近して磁気センサ３２３、３２２および３２１の磁化方向が順次反転した場合には、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「６」、「５」、「４」、「３」、「２」、「１」となる。このように、可動部３０２が左方向に回転する場合、出力される検出パルスの番号は「６」、「５」、「４」、「３」、「２」、「１」の繰り返しとなる。このような規則性に基づき、回転検出回路３３０は、第２の通常処理として、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから前回出力された検出パルスの番号と、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから今回出力された検出パルスの番号との差が１であり、検出パルスが前回出力された時点における回転方向が左方向である場合には、回転量を１減少させる。なお、上記規則性に基づき、回転検出回路３３０は、前回出力された検出パルスの番号が「１」であり、今回出力された検出パルスの番号が「６」である場合、両番号の差を１と算定する。【００１４】
次に、第３の通常処理は、可動部３０２が回転方向を右方向から左方向に変えた場合に、可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理である。第３の通常処理は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約９０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転したとする。その後、可動部３０２が回転方向を左方向に変え、左方向に約１８０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近したものの、いずれの磁気センサ３２１、３２２および３２３においても同方向磁界付与により磁化方向が反転せず、続いて、磁石３１４が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近し、磁気センサ３２３、３２２および３２１の磁化方向が順次反転したとする。この場合、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は、「１」、「２」、「３」、「６」、「５」、「４」となる。ここで着目すべき点は、可動部３０２の回転方向が変わる前に最後に出力された検出パルスの番号が「３」であり、可動部３０２の回転方向が変わった後に最初に出力された検出パルスの番号が「６」であり、これらの番号の差が３であることである。このように、可動部３０２が回転方向を変えたときには、回転方向が変わる前後の検出パルスの番号の差が３となる。このような規則性に基づき、回転検出回路３３０は、第３の通常処理として、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから前回出力された検出パルスの番号と、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから今回出力された検出パルスの番号との差が３であり、検出パルスが前回出力された時点における回転方向が右方向である場合には、可動部３０２の回転方向が右方向から左方向に変化したと判断し、回転量を３減少させる。なお、第３の通常処理については、特許文献１の段落０１５７から段落０１６８、図７、および図９上段に、より詳しく説明されている。【００１５】
最後に、第４の通常処理は、可動部３０２が回転方向を左方向から右方向に変えた場合に、可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理である。第４の通常処理は、例えば、可動部３０２が左方向に約９０度回転した後、回転方向を右方向に変え、右方向に約１８０度回転した場合などに行われる処理である。すなわち、上記第３の通常処理は、可動部３０２が回転方向を右方向から左方向に変えたときに行われる処理であるが、第４の通常処理は、可動部３０２が回転方向を左方向から右方向に変えたときに行われる処理である。第４の通常処理として、回転検出回路３３０は、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから前回出力された検出パルスの番号と、磁気センサ３２１、３２２および３２３のいずれかから今回出力された検出パルスの番号との差が３であり、検出パルスが前回出力された時点における回転方向が左方向である場合には、可動部３０２の回転方向が左方向から右方向に変化したと判断し、回転量を３増加させる。【００１６】
なお、可動部３０２の回転方向は、回転検出装置３００が稼働を開始してから初めて可動部３０２が回転したときに、例えば磁気センサ３２２から出力される検出パルスの番号から磁気センサ３２１から出力される検出パルスの番号を引くことにより得られた値の正負に基づいて判断され、その結果が回転検出回路３３０に設けられた記憶素子に回転方向情報として記憶される。それ以後、上述した処理によって可動部３０２の回転方向の変化が認識される度に、記憶素子に記憶された回転方向情報が更新される。回転検出回路３３０は回転方向情報を記憶素子から読み出すことにより、検出パルスが前回出力された時点における回転方向を知ることができる。【００１７】
（検出パルスの欠落）
以上の回転検出回路３３０における４通りの通常処理は、各磁気センサ３２１、３２２、３２３の磁化方向が反転したときに、磁化方向が反転した磁気センサから検出パルスが必ず出力されることを前提とした処理である。ところが、各磁気センサ３２１、３２２、３２３において、磁化方向が反転したにもかかわらず、検出パルスが出力されないといった事態、すなわち検出パルスの欠落が起こることがある。検出パルスの欠落が起こった場合、上述した通常処理では、可動部３０２の回転方向または回転量を正しく判断することができなくなる。【００１８】
以下、検出パルスの欠落が起こった場合に、上述した通常処理により可動部３０２の回転方向または回転量を正しく判断することができなくなることを、回転検出装置３００の２通りの動作例をあげて説明する。【００１９】
まず、第１の動作例は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約１５０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転し、続いて磁石３１２が磁気センサ３２１および３２２に順次接近して磁気センサ３２１および３２２の磁化方向が順次反転したとする。この場合には、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「４」、「５」となる。この動作において、磁気センサ３２１から出力されるはずの負方向の検出パルス（番号「４」）が欠落したとする。この場合、検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「５」となる。【００２０】
次に、第２の動作例は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約９０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転したとする。続いて、可動部３０２が回転方向を左方向に変え、左方向に約１５０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近するも、同方向磁界付与により磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向は反転せず、さらに磁石３１４が磁気センサ３２３および３２２に順次接近して磁気センサ３２３および３２２の磁化方向が順次反転したとする。この場合、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「６」、「５」となる。この動作において、磁気センサ３２３から出力されるはずの負方向の検出パルス（番号「６」）が欠落したとする。この場合、検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「５」となる。【００２１】
動作例１において磁気センサ３２１の負方向の検出パルスが欠落した場合と、動作例２において磁気センサ３２３の負方向の検出パルスが欠落した場合とを比較すると、検出パルスの番号の順序が同じであることがわかる。この場合、先に述べた通常処理ではこれら２つの動作を識別することができず、その結果、可動部３０２の回転方向および回転量を正しく判断することができない。【００２２】
（欠落補完処理）
回転検出回路３３０は、このような検出パルスの欠落を補完し、可動部３０２の回転方向および回転量を正しく判断する処理（以下、これを「欠落補完処理」という。）を行う機能を備えている。以下、欠落補完処理につき、３通りの例をあげて説明する。【００２３】
まず、欠落補完処理の第１の例は、可動部３０２が回転方向を変えなかった場合における欠落補完処理の例である。欠落補完処理の第１の例は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約１８０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転し、続いて磁石３１２が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転したとする。この場合には、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」となる。この動作において、磁気センサ３２１から出力されるはずの負方向の検出パルス（番号「４」）が欠落したとすると、検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「５」、「６」となる。【００２４】
この場合、回転検出回路３３０は、番号「１」の検出パルスが出力された時点から番号「３」の検出パルスが出力された時点までは、上述した第１の通常処理を行い、検出パルスが出力されるごとに可動部３０２の回転量を１増加させる。続いて、回転検出回路３３０は、番号「５」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「５」と、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「３」との差が２であり、当該差が１でも３でもないことから、番号「３」の検出パルスが出力されてから番号「５」の検出パルスが出力されるまでの間に検出パルスの欠落が起こったことを認識する。また、番号「５」の検出パルスが出力された時点では、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を変化させない。次に、回転検出回路３３０は、番号「６」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「６」から、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「５」を引き、これにより得られた値が１であることから、番号「６」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向が右方向であると判断する。次に、回転検出回路３３０は、番号「６」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「６」から、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルス（前々回の検出パルス）の番号「３」を引き、これにより得られた値と、番号「６」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向とに基づいて可動部３０２の回転量を変化させる。【００２５】
すなわち、回転方向および回転量の判断を実行する時点（この例では番号「６」の検出パルスが出力された時点）において可動部３０２の回転方向が右方向である場合であって、回転方向および回転量の判断を実行する時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値がｇ（正の値）である場合には、可動部３０２の回転量をｇ増加させる。また、回転方向および回転量の判断を実行する時点において可動部３０２の回転方向が右方向である場合であって、回転方向および回転量の判断を実行する時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値がーｈ（負の値）である場合には、可動部３０２の回転量を（６−ｈ）増加させる（ここで用いる６は検出パルスの種類の個数である）。この例においては、回転方向および回転量の判断を実行する時点、すなわち、番号「６」の検出パルスが出力された時点において可動部３０２の回転方向が右方向であり、番号「６」の検出パルスが出力された時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値が３であるので、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を３増加させる。先に述べた通り、磁気センサ３２１における負方向の検出パルスの欠落がなければ、検出パルスの順番が、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」となり、番号「３」の検出パルスが出力された時点から番号「６」の検出パルスが出力された時点までの間において右方向に回転した可動部３０２の回転量が３増加することから、欠落補完処理により得られた、可動部３０２の回転量を３増加させるという判断は正しいことがわかる。なお、欠落補完処理の第１の例は、特許文献１の段落０１４２から段落０１５６、図７、および図８下段に、より詳しく説明されている。【００２６】
次に、欠落補完処理の第２の例は、可動部３０２が回転方向を１回変えた場合における欠落補完処理の例である。欠落補完処理の第２の例は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約９０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転したとする。続いて、可動部３０２が回転方向を左方向に変え、左方向に約１８０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近するも、同方向磁界付与により磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向は反転せず、さらに磁石３１４が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近して磁気センサ３２３、３２２および３２１の磁化方向が順次反転したとする。この場合、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「６」、「５」、「４」となる。この動作において、磁気センサ３２３から出力されるはずの負方向の検出パルス（番号「６」）が欠落したとすると、検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「５」、「４」となる。【００２７】
この場合、回転検出回路３３０は、番号「１」の検出パルスが出力された時点から番号「３」の検出パルスが出力された時点までは、上述した第１の通常処理を行い、検出パルスが出力されるごとに可動部３０２の回転量を１増加させる。続いて、回転検出回路３３０は、番号「５」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「５」と、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「３」との差が２であり、当該差が１でも３でもないことから、番号「３」の検出パルスが出力されてから番号「５」の検出パルスが出力されるまでの間に検出パルスの欠落が起こったことを認識する。また、番号「５」の検出パルスが出力された時点では、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を変化させない。次に、回転検出回路３３０は、番号「４」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「４」から、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「５」を引き、これにより得られた値が−１であることから、番号「４」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向が左方向であると判断する。次に、回転検出回路３３０は、番号「４」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「４」から、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号「３」を引き、これにより得られた値と、番号「４」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向とに基づいて可動部３０２の回転量を変化させる。【００２８】
すなわち、回転方向および回転量の判断を実行する時点（この例においては番号「４」の検出パルスが出力された時点）において可動部３０２の回転方向が左方向である場合であって、回転方向および回転量の判断を実行する時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値が−ｉ（負の値）である場合には、可動部３０２の回転量をｉ減少させる。また、回転方向および回転量の判断を実行する時点において可動部３０２の回転方向が左方向である場合であって、回転方向および回転量の判断を実行する時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値がｊ（正の値）である場合には、可動部３０２の回転量を（６−ｊ）減少させる（ここで用いる６は検出パルスの種類の個数である）。この例においては、回転方向および回転量の判断を実行する時点、すなわち、番号「４」の検出パルスが出力された時点において可動部３０２の回転方向が左方向であり、番号「４」の検出パルスが出力された時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値が１であるので、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を５減少させる。先に述べた通り、磁気センサ３２３における負方向の検出パルスの欠落がなければ、検出パルスの順番が、「１」、「２」、「３」、「６」、「５」、「４」となり、番号「３」の検出パルスが出力された時点から番号「４」の検出パルスが出力された時点までの間において左方向に回転した可動部３０２の回転量が５減少することから、欠落補完処理により得られた、可動部３０２の回転量を５減少させるという判断は正しいことがわかる。なお、欠落補完処理の第２の例は、特許文献１の段落０１６９から段落０１８４、図７、および図９下段に、より詳しく説明されている。【００２９】
最後に、欠落補完処理の第３の例は、可動部３０２が回転方向を２回変えた場合における欠落補完処理の例である。欠落補完処理の第３の例は次の通りである。例えば、可動部３０２が右方向に約９０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２１、３２２および３２３に順次接近して磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向が順次反転したとする。続いて、可動部３０２が回転方向を左方向に変え、左方向に約１２０度回転し、この間、磁石３１１が磁気センサ３２３、３２２および３２１に順次接近するも、同方向磁界付与により磁気センサ３２１、３２２および３２３の磁化方向は反転せず、さらに磁石３１４が磁気センサ３２３に接近して磁気センサ３２３の磁化方向が反転したとする。続いて、可動部３０２が回転方向を右方向に変え、右方向に約１５０度回転し、この間、磁石３１４が磁気センサ３２３に接近するも、同方向磁界付与により磁気センサ３２３の磁化方向は反転せず、さらに、磁石３１１が磁気センサ３２１および３２２に順次接近するも、同方向磁界付与により磁気センサ３２１および３２２の磁化方向は反転せず、さらに、磁石３１１が磁気センサ３２３に接近して磁気センサ３２３の磁化方向が反転し、さらに、磁石３１２が磁気センサ３２１に接近して磁気センサ３２１の磁化方向が反転したとする。この場合、磁気センサ３２１、３２２および３２３から出力される検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「３」、「６」、「３」、「４」となる。この動作において、磁気センサ３２３から１回目に出力されるはずの正方向の検出パルス（番号「３」）が欠落したとすると、検出パルスの番号の順序は「１」、「２」、「６」、「３」、「４」となる。【００３０】
この場合、回転検出回路３３０は、番号「１」の検出パルスが出力された時点から番号「２」の検出パルスが出力された時点までは、上述した第１の通常処理を行い、検出パルスが出力されるごとに可動部３０２の回転量を１増加させる。続いて、回転検出回路３３０は、番号「６」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「６」と、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「２」との差が４であり、当該差が１でも３でもないことから、番号「２」の検出パルスが出力されてから番号「６」の検出パルスが出力されるまでの間に検出パルスの欠落が起こったことを認識する。また、番号「６」の検出パルスが出力された時点では、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を変化させない。次に、回転検出回路３３０は、番号「３」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「３」から、当該検出パルスの直前に出力された検出パルスの番号「６」を引き、これにより得られた値が１でも−１でもないことから、続いて、回転検出回路３３０は、番号「３」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「３」から、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号「２」を引き、これにより得られた値が１であることから、番号「３」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向が右方向であると判断する（この判断工程については、特許文献１の図７中のステップＳ７およびＳ９を参照）。次に、回転検出回路３３０は、番号「３」の検出パルスが出力された時点で、当該検出パルスの番号「３」から、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号「２」を引き、これにより得られた値と、番号「３」の検出パルスが出力された時点における可動部３０２の回転方向とに基づいて可動部３０２の回転量を変化させる。すなわち、番号「３」の検出パルスが出力された時点において可動部３０２の回転方向が右方向であり、番号「３」の検出パルスが出力された時点において出力された検出パルスから、当該検出パルスよりも２回前に出力された検出パルスの番号を引くことにより得られた値が１であるので、回転検出回路３３０は可動部３０２の回転量を１増加させる。先に述べた通り、磁気センサ３２３における正方向の検出パルスの欠落がなければ、検出パルスの順番が、「１」、「２」、「３」、「６」、「３」、「４」となり、番号「２」の検出パルスが出力された時点から２回目の番号「３」の検出パルスが出力された時点までの間において左方向に回転してから右方向に回転した可動部３０２の回転量が１増加することから、欠落補完処理により得られた、可動部３０２の回転量を１増加させるという判断は正しいことがわかる。なお、欠落補完処理の第３の例は、特許文献１の段落０１９７から段落０２１２、図７、および図１０下段に、より詳しく説明されている。【００３１】
このような欠落補完処理により、回転軸３０１（可動部３０２）の回転方向および回転量の検出精度を高めることができる。従来技術による回転検出装置３００のより詳細な内容は、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２０１３−４４６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
ところで、上述した回転検出装置３００（特許文献１に記載された回転検出装置）の回転検出回路３３０には記憶素子が設けられており、当該記憶素子の記憶領域の一部が、可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理を行うのに必要な情報を記憶するために用いられている。【００３４】
この記憶素子において他の処理に利用することができる記憶領域を拡張すべき要請がある。この要請に応じるためには、可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理を行うのに必要な情報を減らし、当該処理に利用する記憶素子の記憶領域を縮小することが望まれる。【００３５】
上述した第１ないし第４の通常処理および欠落補完処理は、いずれも可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理である。第１ないし第４の通常処理では、前回出力された検出パルスの番号と、検出パルスが前回出力された時点における可動部３０２の回転方向と、検出パルスが前回出力された時点における可動部３０２の回転量の３つの情報を用いて処理を行うため、回転検出回路３３０はこれら３つの情報を記憶素子に記憶している。また、欠落補完処理では、第１ないし第４の通常処理で用いられる３つ情報に加え、前々回出力された検出パルスの番号と、検出パルスの欠落の有無の情報を用いて処理を行うため、回転検出回路３３０はこれら２つの情報を記憶素子にさらに記憶している。【００３６】
可動部３０２の回転方向および回転量を判断する処理に利用する記憶素子の記憶領域を縮小するために、上述した合計５つの情報のうち、除外することができる情報があるか否かを検討したところ、第１ないし第４の通常処理に用いられる上記３つの情報は、可動部３０２の回転検出を行うための基本的な情報であるため、除外することは困難である。したがって、除外の候補となる情報は、欠落補完処理だけに用いられる残りの２つの情報、すなわち、前々回出力された検出パルスの番号と、検出パルスの欠落の有無の情報である。しかしながら、上述した欠落補完処理の方法を変更しない限り、これら２つの情報を除外することはできず、また、別の欠落補完処理の方法を考え出すことは容易でない。【００３７】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、磁界検出部の検出パルスの欠落を補完する処理に用いる情報を減らすことができる運動検出装置を提供することにある。【００３８】
本発明の第２の課題は、前々回出力された検出パルスを用いずに、磁界検出部の検出パルスの欠落を補完することができる運動検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の運動検出装置は、被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、前記可動部および前記可動部近傍のうちの一方に配置され、方向が互いに異なる磁界をそれぞれ発生させる少なくとも一対の磁界発生部と、前記可動部および前記可動部近傍のうちの他方に配置され、前記一対の磁界発生部のうちの一方の磁界発生部が接近したときに磁化方向が変化し、当該変化に応じて正方向の検出パルスを出力し、前記一対の磁界発生部のうちの他方の磁界発生部が接近したときに磁化方向が変化し、当該変化に応じて負方向の検出パルスを出力するｎ（ｎは３以上の整数）個の磁界検出部と、記憶部、演算処理部および更新処理部を有し、前記各磁界検出部から出力される検出パルスを受け取り、当該受け取った検出パルスに基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、前記少なくとも一対の磁石および前記ｎ個の磁界検出部は、前記可動部が一方向に回転する間に、前記ｎ個の磁界検出部のそれぞれから正方向および負方向のうちの一方の方向の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力され（この間に出力されるｎ個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）、続いてさらに前記可動部が一方向に回転する間に、前記ｎ個の磁界検出部のそれぞれから正方向および負方向のうちの他方の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力され（この間に出力されたｎ個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）、これにより出力元と正負の方向との組合せが異なる合計２ｎ個の検出パルスからなる一定の出力パターンが形成されるように配置され、前記演算処理部は、前記出力パターンを形成する２ｎ個の検出パルスに１、２、…、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、２ｎの番号をそれぞれ順次割り当て、前記記憶部には、前記ｎ個の磁界検出部のうちのいずれかの磁界検出部から前回出力された検出パルスの番号と、当該前回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向か、他方向か、不明か、または不明状態で反転した（以下、これを「不明反転」という。）かを示す運動方向情報と、当該前回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量を示す運動量検出値とが記憶され、前記演算処理部は、前記ｎ個の磁界検出部のうちのいずれかの磁界検出部から今回出力された検出パルスの番号と前記記憶部に記憶された前回の検出パルスの番号との差と、前記記憶部に記憶された運動方向情報および運動量検出値とに基づいて、当該今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向か、他方向か、不明か、または不明反転かを判断すると共に、当該今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量を判断または設定し、前記更新処理部は、今回の検出パルスの番号に基づき前記記憶部に記憶された前回の検出パルスの番号を更新し、前記演算処理部により行われた、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向の判断に基づき前記記憶部に記憶された前記運動方向情報を更新し、前記演算処理部により行われた、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の判断または設定に基づき前記記憶部に記憶された前記運動量検出値を更新することを特徴とする。【００４０】
また、本発明の第２の運動検出装置は、上述した本発明の第１の運動検出装置において、前記演算処理部は、今回の検出パルスの番号から前回の検出パルスの番号を引くことにより得られた値（当該値が負である場合には当該値に２ｎを加えた値）をパルス比較値として算出し、前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が＋１であると判断し、前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が−１であると判断し、前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が−ｎであると判断し、前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が＋ｎであると判断し、前記パルス比較値が２であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値が２ｎ−２であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ＋５）／２に設定し、前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ＋５）／２に設定することを特徴とする。【００４１】
また、本発明の第３の運動検出装置は、上述した本発明の第２の運動検出装置において、前記演算処理部は、前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明反転であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定し、前記パルス比較値が１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値が２ｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）／２に設定し、前記パルス比較値がｎであり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定することを特徴とする。【００４２】
また、本発明の第４の運動検出装置は、上述した本発明の第３の運動検出装置において、前記演算処理部は、前記パルス比較値が２であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−１に設定し、前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−１に設定し、前記パルス比較値が２ｎ−２であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を１に設定し、前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を１に設定することを特徴とする。【００４３】
また、本発明の第５の運動検出装置は、上述した本発明の第４の運動検出装置において、前記演算処理部は、前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量がｎ−１であると判断し、前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１）であると判断し、前記パルス比較値がｎ−１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を−（ｎ−１−（ｎ−１）／２）に設定し、前記パルス比較値がｎ＋１であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量をｎ−１−（ｎ−１）／２に設定することを特徴とする。【００４４】
また、本発明の第６の運動検出装置は、上述した本発明の第５の運動検出装置において、前記演算処理部は、前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が一方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が一方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が０であると判断し、前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が他方向を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が他方向であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量が０であると判断し、前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が不明を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定し、前記パルス比較値が０であり、かつ前記運動方向情報が不明反転を示している場合には、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動方向が不明反転であると判断し、今回の検出パルスが出力された時点における前記可動部の運動量の変化量を０に設定することを特徴とする。【００４５】
また、本発明の第７の運動検出装置は、上述した本発明の第１ないし第６の運動検出装置において、前記各磁界検出部は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子と、前記磁性素子に巻回されたコイルとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、前々回出力された検出パルスを用いずに、磁界検出部の検出パルスの欠落を補完することができ、磁界検出部の検出パルスの欠落を補完する処理に用いる情報を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態による回転検出装置を示す説明図である。
【図２】図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向から見た回転検出装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態による回転検出装置が有する回転検出回路を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態による回転検出装置における回転検出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４に続くフローチャートである。
【図６】図４に続くフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態による回転検出装置において、可動部の動作と回転検出処理で用いられる情報との対応関係を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態による回転検出装置において、可動部の動作と回転検出処理で用いられる情報との対応関係を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態による回転検出装置において、可動部の動作と回転検出処理で用いられる情報との対応関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による回転検出装置を示す説明図である。
【図１１】本発明のさらなる他の実施形態による回転検出装置を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態による周回運動検出装置を示す説明図である。
【図１３】他の回転検出装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（回転検出装置の構成）
図１は、本発明の実施形態による回転検出装置を示し、図２は図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向から見た回転検出装置の断面を示している。
【００５０】
図１において、本発明の運動検出装置の実施形態である回転検出装置３１は、被検出体の回転運動、具体的には、回転方向および回転量を検出する装置である。回転検出装置３１は、様々な被検出体の回転運動を検出することができる。本実施形態では、産業用ロボットの可動部分に設けられたサーボモータの回転軸３２を被検出体の一例としてあげる。
【００５１】
回転検出装置３１は、例えば樹脂等により有蓋円筒状に形成されたケーシング４１を備えている。ケーシング４１には、回転軸３２を回転可能に挿通させる挿通孔４２が形成されている。ケーシング４１は、例えば、図示しない取付部材を介して産業用ロボットに取り付けられ、固定されている。
【００５２】
ケーシング４１内には可動部４３が設けられている。可動部４３は例えば円柱状に形成され、その中心と回転軸３２の軸心とが一致するように回転軸３２に固定されている。可動部４３は回転軸３２と共に回転するので、可動部４３の回転方向および回転量は、回転軸３２の回転方向および回転量と一致する。
【００５３】
可動部４３の外周部には４個（二対）の磁石５１、５２、５３および５４が設けられている。磁石５１、５２、５３および５４は、可動部４３の周方向において左方向にこの順序で配置され、また、回転軸３２を中心にして９０度の間隔をもって配置されている。各磁石５１、５３は、図１において表側がＮ極となり、裏側がＳ極となるように可動部４３の内部に固定されている。また、各磁石５２、５４は、図１において表側がＳ極となり、裏側がＮ極となるように可動部４３の内部に固定されている。これにより、可動部４３の外周側には、９０度ごとに方向が変化する磁界が形成される。なお、磁石５１、５２、５３および５４は磁界発生部の具体例である。
【００５４】
また、ケーシング４１内において可動部４３の周囲であって、可動部４３の外周部近傍の領域には、３個の磁気センサ６１、６２および６３が設けられている。各磁気センサ６１、６２、６３は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子である複合磁気ワイヤ６４と、複合磁気ワイヤ６４に巻回されたコイル６５とを備えている。磁気センサ６１、６２および６３はそれぞれ磁界検出部の具体例である。
【００５５】
複合磁気ワイヤ６４は細いワイヤ状の強磁性体であり、一軸異方性を有する。すなわち、複合磁気ワイヤ６４は、軸心部の保磁力が外周部の保磁力よりも大きく、これにより、軸心部は比較的大きな外部磁界を付与しなければ磁化方向が変化しないのに対し、外周部は比較的小さな外部磁界の付与によって磁化方向が変化する。そして、複合磁気ワイヤ６４に、比較的小さな外部磁化を付与することにより、外周部の磁化方向だけを変化させることができ、かつ、その磁化状態を保持させることができる。また、複合磁気ワイヤ６４は、外周部の磁化方向が軸心部の磁化方向と揃うように変化するとき、大バルクハウゼン効果により磁化方向が急激に反転する。また、複合磁気ワイヤ６４は、外周部の磁化方向が軸心部の磁化方向と逆方向となるように変化するときも、磁化方向が急激に反転する。また、外周部の磁化方向が急激に反転したときに生じる起電力により、反転した磁化方向に応じて正の方向または負の方向に立ち上がるパルス信号がコイル６５から出力される。
【００５６】
各磁気センサ６１、６２、６３は、図２に示すように、複合磁気ワイヤ６４の一端部が基板６６に支持され、他端部がケーシング４１の壁部に支持されることによりケーシング４１内に固定されている。また、各磁気センサ６１、６２、６３は、複合磁気ワイヤ６４の長手方向が、各磁石５１、５２、５３、５４から発せられる磁界の方向に対して平行となるように設けられている。また、磁気センサ６１、６２および６３は、図１に示すように、可動部４３の円形の外形に沿うように左方向にこの順序で配置され、また、回転軸３２を中心として１２０度の間隔をもって配置されている。
【００５７】
回転軸３２の回転に伴って可動部４３が回転すると、磁石５１、５２、５３および５４が磁気センサ６１、６２および６３にそれぞれ異なるタイミングで接近し、これにより、磁気センサ６１、６２および６３のそれぞれから、異なるタイミングで正方向または負方向の検出パルスが出力される。すなわち、表側がＮ極である磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁石５１により形成される磁界により磁気センサ６１の磁化方向が反転すると、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力される。磁石５３が磁気センサ６１に接近したときも同様である。また、表側がＳ極である磁石５２が磁気センサ６１に接近し、磁石５１により形成される磁界により磁気センサ６１の磁化方向が反転すると、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力される。磁石５４が磁気センサ６１に接近したときも同様である。ところが、同じ極の磁石が２回以上連続して磁気センサ６１に接近した場合には、２回目またはそれ以後の接近時には磁気センサ６１の磁化方向が反転しない。このように、同方向磁界付与により磁気センサ６１の磁化方向が反転しない場合には、磁気センサ６１から正方向の検出パルスも負方向の検出パルスも出力されない。磁気センサ５２および５３についても同様である。なお、同方向磁界付与により磁気センサの磁化方向が反転しない場合については、本明細書の背景技術の欄に詳しい説明がある。
【００５８】
また、ケーシング４１内には、基板６６が設けられている。基板６６は例えばケーシング４１の壁部に固定されている。また、基板６６は図１に示すように円板状に形成され、その中心部には図２に示すように回転軸３２を回転可能に貫通させる孔部６７が形成されている。基板６６上には、回転検出回路６８およびコネクタ６９が設けられている。また、各磁気センサ６１、６２、６３のコイル６５は、基板６６上の回転検出回路６８に電気的に接続されている。また、コネクタ６９にケーブル７０を接続することにより、回転検出回路６８中の記憶部８２に記憶された回転量検出値を外部に出力することができる。
【００５９】
（回路検出回路）
図３は回転検出回路６８の内部構造を示している。回転検出回路６８は、可動部４３の回転方向および回転量を検出する回路である。回転検出回路６８は、判断部８１、記憶部８２、および電源電圧生成回路８３を備えている。なお、回転検出回路６８は運動検出回路の具体例である。
【００６０】
判断部８１は、後述する前回パルス番号、回転方向情報、および回転量検出値に基づいて可動部４３の回転方向および回転量を判断すると共に、これらの判断結果に基づいて記憶部８２に記憶された前回パルス番号、回転方向情報、および回転量検出値を更新する。なお、判断部８１は演算処理部および更新処理部の具体例である。
【００６１】
記憶部８２は、不揮発性を有する記憶素子により形成され、判断部８１の判断処理に必要な情報である、前回パルス番号、回転方向情報、および回転量検出値を記憶する。
【００６２】
電源電圧生成回路８３は、整流回路および定電圧回路等を備え、磁気センサ６１、６２、６３から出力される検出パルスから直流の電源電圧を生成し、この電源電圧を判断部８１および記憶部８２に供給する。判断部８１および記憶部８２は電源電圧生成回路８３から供給される電源電圧で動作する。これにより、無電源の回転検出装置３１を実現することができる。
【００６３】
（回転検出処理の基本的な流れ）
図４ないし図６は回路検出回路６８による回転検出処理を示している。図７ないし図９は、可動部４３の動作と回転検出処理で用いられる情報との対応関係を示している。
【００６４】
回転検出処理を行うに当たり、判断部８１は、３個の磁気センサ６１、６２および６３から出力される正方向の検出パルスおよび負方向の検出パルスにそれぞれ番号を割り当てる。すなわち、上述したように、磁石５１、５２、５３および５４は表側の極性がＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極となるように左方向に９０度間隔をもってこの順序で配置されており、磁気センサ６１、６２および６３は右方向に１２０度間隔をもってこの順序で配置されている。磁石５１、５２、５３および５４並びに磁気センサ６１、６２および６３のこのような配置において、可動部４３が右方向に回転したとすると、その間に、３個の磁気センサ６１、６２、６３のそれぞれから正方向および負方向のうちの一方の方向の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力される（この間に出力される３個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）。続いてさらに可動部４３が右方向に回転したとすると、その間に、３個の磁気センサ６１、６２および６３のそれぞれから正方向および負方向のうちの他方の１つの検出パルスがそれぞれ異なるタイミングで連続して出力される（この間に出力される３個の検出パルスの正負の方向はそれぞれ同一であるとは限らない）。この結果、出力元と正負の方向との組合せが異なる合計６個の検出パルスからなる一定の出力パターンが形成される。判断部８１は、この出力パターンを形成する６個の検出パルスに「１」、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」の番号をそれぞれ順次割り当てる。
【００６５】
具体的には、可動部４３が右方向に回転すると、磁石５１が磁気センサ６１に接近して磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力され、続いて、磁石５４が磁気センサ６２に接近して磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から負方向の検出パルスが出力され、続いて、磁石５３が磁気センサ６３に接近して磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力される。続いてさらに可動部４３が右方向に回転すると、磁石５２が磁気センサ６１に接近して磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力され、続いて、磁石５１が磁気センサ６２に接近して磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から正方向の検出パルスが出力され、続いて、磁石５４が磁気センサ６３に接近して磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から負方向の検出パルスが出力される。この結果、出力元が磁気センサ６１である正方向の検出パルス、出力元が磁気センサ６２である負方向の検出パルス、出力元が磁気センサ６３である正方向の検出パルス、出力元が磁気センサ６１である負方向の検出パルス、出力元が磁気センサ６２である正方向の検出パルス、および出力元が磁気センサ６３である負方向の検出パルスからなる出力パターンが形成される。そして、判断部８１は、出力元が磁気センサ６１である正方向の検出パルスには「１」を割り当て、出力元が磁気センサ６２である負方向の検出パルスには「２」を割り当て、出力元が磁気センサ６３である正方向の検出パルスには「３」を割り当て、出力元が磁気センサ６１である負方向の検出パルスには「４」を割り当て、出力元が磁気センサ６２である正方向の検出パルスには「５」を割り当て、出力元が磁気センサ６３である負方向の検出パルスには「６」を割り当てる。
【００６６】
判断部８１は、磁気センサ６１、６２および６３がそれぞれ接続された回転検出回路６８の入力端子を識別すると共に、磁気センサ６１、６２および６３からそれぞれ出力された検出パルスのレベルを検出することにより、出力元と正負の方向との組合せが異なる６個の検出パルスをそれぞれ判別し、これら検出パルスに上述したように番号を割り当てる。
【００６７】
なお、本実施形態は本発明を３個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合を例にあげて説明しているが、本発明はｎ個（ｎは３以上の整数）の磁気センサを有する回転検出装置にも適用することができる。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、検出パルスの出力パターンにおいて、出力元と正負の方向との組合せが異なる検出パルスの個数は２ｎ個となるので、これらの検出パルスに、１、２、３、…、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３、…、２ｎといった番号をそれぞれ割り当てる。
【００６８】
続いて、判断部８１は、回転検出装置３１の始動時に、回転検出の初期設定処理を行う。初期設定処理において、判断部８１は、まず、後述する回転量検出値の初期値（例えば０、または回転検出装置３１の始動直前の回転軸３２の回転量を示す外部からの入力値等）を記憶部８２に記憶する。続いて、判断部８１は、可動部４３が回転を開始したことにより、磁気センサ６１、６２および６３のうちのいずれかから１回目に出力された検出パルスの番号を、後述する前回パルス番号として記憶部８２に記憶する。続いて、判断部８１は、磁気センサ６１、６２および６３のうちのいずれかから２回目に出力された検出パルスの番号から、記憶部８２に記憶された前回パルス番号（１回目に出力された検出パルスの番号）を引き、これにより得られた値の正負を判断する。そして、判断部８１は、当該得られた値が正である場合には、可動部４３が右方向に回転したと判断し、「右方向」を、後述する回転方向情報として記憶部８２に記憶し、上記得られた値が負である場合には、可動部４３が左方向に回転したと判断し、「左方向」を回転方向情報として記憶部８２に記憶する。続いて、判断部８１は、上記２番目に出力された検出パルスの番号を、前回パルス番号として記憶部８２に記憶することにより、前回パルス番号を更新する。さらに、判断部８１は、可動部４３が右方向に回転した場合には回転量検出値を１増加させ、可動部４３が左方向に回転した場合には回転量検出値を１減少させることで、回転量検出値を更新する。
【００６９】
続いて、判断部８１は、図４ないし図６に示す回転検出処理の実行を開始する。回転検出処理の基本的な流れは次の通りである。回転検出処理は、上述した初期設定が完了した後、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力されたときに実行される。以下、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから今回出力された最新の検出パルスを「今回の検出パルス」といい、今回の検出パルスに割り当てられた番号を「今回パルス番号」という。また、今回の検出パルスが出力された時点を基準にして、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから前回出力された検出パルスを「前回の検出パルス」といい、前回の検出パルスに割り当てられた番号を「前回パルス番号」という。今回の検出パルスが出力された時点で、記憶部８２には、前回パルス番号、前回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向を示す回転方向情報、および前回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転量を示す回転量検出値が記憶されている。
【００７０】
ここで、前回パルス番号は、出力元と正負の方向との組合せが異なる６個の検出パルスにそれぞれ割り当てられた番号である。それゆえ、記憶部８２において、前回パルス番号を記憶するのに必要なデータのサイズは３ビットである。
【００７１】
また、回転方向情報には、「右方向」、「左方向」、「不明」、および「不明反転」の４種類の値がある。「右方向」は可動部４３が右方向に回転したことを示し、「左方向」は可動部４３が左方向に回転したことを示す。また、「不明」は、可動部４３が右方向および左方向のうちのいずれに回転したかを認識することができない状態（以下、これを「不明状態」という。）を示す。また、「不明反転」は、可動部４３が不明状態であるときに、可動部４３が回転方向を変えた（反転させた）状態（以下、これを「不明反転状態」という。）を示す。回転方向情報はこのように４種類の値があるので、記憶部８２において、回転方向情報を記憶するのに必要なデータのサイズは２ビットである。
【００７２】
また、回転量検出値は、可動部４３の回転量を示す値であるが、本実施形態による回転検出装置３１では、可動部４３の回転量の変化を基本的に３０度単位で検出することができ、また、回転検出処理では、可動部４３が右方向に３０度回転したときに回転量を１増加させ、可動部４３が左方向に３０度回転したときに回転量を１減少させる。回転検出装置３１は可動部４３が１回転を越えて回転した場合、つまり可動部４３の多回転を検出することができる。記憶部８２において、回転量検出値を記憶するのに必要なデータサイズは、回転検出装置３１において検出可能な可動部４３の回転量の上限をどの程度に設定するかにより定まる。
【００７３】
回転検出処理において、判断部８１は、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力されたとき、検出パルスの出力元およびパルスの方向の正負を検出し、今回パルス番号を判断する。
【００７４】
続いて、判断部８１は、当該今回パルス番号から、記憶部８２に記憶された前回パルス番号を引くことにより、パルス比較値を算出する。「パルス比較値」とは、今回パルス番号から前回パルス番号を引いた値を意味する。なお、今回パルス番号から前回パルス番号を引いた値が負になった場合には、当該値に６（２ｎ）を加算した値をパルス比較値とする。
【００７５】
続いて、判断部８１は、パルス比較値と、記憶部８２に記憶された回転方向情報に基づいて、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向を判断し、それが「右方向」、「左方向」、「不明」および「不明反転」のいずれに相当するのかを判断する。
【００７６】
続いて、判断部８１は、パルス比較値と、記憶部８２に記憶された回転方向情報に基づいて、前回の検出パルスが出力された時点から今回の検出パルスが出力された時点までの間の可動部４３の回転量の変化量を判断または設定する。以下、前回の検出パルスが出力された時点から今回の検出パルスが出力された時点までの間の可動部４３の回転量の変化量を「回転変化量」という。
【００７７】
ここで、パルス比較値、前回の回転方向情報、今回の回転方向情報、および今回の回転変化量の対応関係を定めた判断基準情報が記憶部８２に予め記憶されており、判断部８１はこの判断基準情報を用いて、パルス比較値および記憶部８２に記憶された回転方向情報から、今回の検出パルスが出力された時点における回転方向情報および回転変化量を判断する。判断基準情報は、例えば図７ないし図９に示す、センサ３個の場合のパルス比較値、前回の回転方向情報、今回の回転方向情報、およびセンサ３個の場合の回転変化量情報を含んでいる。通常、判断基準情報は、回転検出処理を実行するためのコンピュータプログラムの一部である。例えば、判断基準情報中の各値は当該コンピュータプログラムにおいて定数として定義されている。
【００７８】
続いて、判断部８１は、記憶部８２に記憶された前回パルス番号を今回パルス番号に書き換えることにより、記憶部８２に記憶された前回パルス番号を更新する。また、判断部８１は、記憶部８２に記憶された回転量検出値に回転変化量を加算することにより、記憶部８２に記憶された回転量検出値を更新する。さらに、判断部８１は、記憶部８２に記憶された回転方向情報を、今回の検出パルスが出力された時点における回転方向の判断結果を示す情報に書き換えることにより、記憶部８２に記憶された回転方向情報を更新する。
【００７９】
回転検出処理の基本的な流れは以上の通りである。次に、回転検出処理のより詳細な流れを、図４ないし図９を参照しながら、具体例をあげつつ説明する。
【００８０】
まず、４通りの通常処理ＡないしＤを説明する。通常処理とは、検出パルスの欠落が起こっていない場合において、可動部４３の回転方向および回転量を判断する処理である。
【００８１】
（通常処理Ａ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に回転し、磁石５２が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から負方向の検出パルスが出力された。また、この時点に至るまでのしばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「６」に更新され、回転方向情報が「右方向」に更新された。この状態から、可動部４３が右方向に約３０度回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。
【００８２】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「１」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「１」であり、前回パルス番号が「６」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が１であると判断する（「１」から「６」を引くと−５となるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が１であり、回転方向情報が「右方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＹＥＳ、ステップＳ５：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「右方向」であり、回転変化量が１であると判断する（図４中のステップＳ６、図７中の処理番号Ｐ１）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「１」に更新し、回転量検出値を１増加させ、回転方向情報を「右方向」のまま維持する。
【００８３】
（通常処理Ｂ）
例えば、前回、可動部４３が左方向に回転し、磁石５４が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から負方向の検出パルスが出力された。また、この時点に至るまでのしばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「２」に更新され、回転方向情報が「左方向」に更新された。この状態から、可動部４３が左方向に約３０度回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。
【００８４】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「１」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「１」であり、前回パルス番号が「２」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が５であると判断する（「１」から「２」を引くと−１となるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が５であり、回転方向情報が「左方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＹＥＳ、ステップＳ５：ＮＯ、ステップＳ７：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であり、回転変化量が−１であると判断する（図４中のステップＳ６、図７中の処理番号Ｐ２）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「５」に更新し、回転量検出値を１減少させ、回転方向情報を「左方向」のまま維持する。
【００８５】
（通常処理Ｃ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。また、この時点に至るまでのしばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「右方向」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に約１２０度回転した。可動部４３が左方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５２、５３が磁気センサ６１、６３，６２にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６３、６２の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５４が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。
【００８６】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が負であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「４」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「４」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が３であると判断する。続いて、パルス比較値が３であり、回転方向情報が「右方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＹＥＳ、図５中のステップＳ１３：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であり、回転変化量が−３であると判断する（図５中のステップＳ１４、図７中の処理番号Ｐ３）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「４」に更新し、回転量検出値を３減少させ、回転方向情報を「左方向」に更新する。
【００８７】
なお、本実施形態は本発明を３個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合を例にあげて説明しているが、本発明はｎ個（ｎは３以上の整数）の磁気センサを有する回転検出装置にも適用することができる。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、可動部が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に回転を続けると、同方向磁界付与により磁化方向が反転しない磁気センサの個数がｎ個になり、その結果、パルス比較値がｎになり、回転変化量が−ｎになる。
【００８８】
（通常処理Ｄ）
例えば、前回、可動部４３が左方向に回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。また、この時点に至るまでのしばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「左方向」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１２０度回転した。可動部４３が右方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５４、５３が磁気センサ６１、６２、６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５２が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。
【００８９】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が負であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「４」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「４」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が３であると判断する。続いて、パルス比較値が３であり、回転方向情報が「左方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＹＥＳ、図５中のステップＳ１３：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「右方向」であり、回転変化量が３であると判断する（図５中のステップＳ１４、図７中の処理番号Ｐ４）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「４」に更新し、回転量検出値を３増加させ、回転方向情報を「右方向」に更新する。
【００９０】
なお、本発明をｎ個（ｎは３以上の整数）の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、可動部が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に回転を続けると、同方向磁界付与により磁化方向が反転しない磁気センサの個数がｎ個になり、その結果、パルス比較値がｎになり、回転変化量がｎになる。
【００９１】
次に、１２通りの欠落補完処理ＡないしＬを説明する。欠落補完処理とは、検出パルスの欠落が起こった場合に可動部４３の回転方向および回転量を判断する処理である。
【００９２】
（欠落補完処理Ａ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。また、この時点に至るまでのしばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「右方向」に更新された。この状態から、可動部４３が右方向に約６０度回転した。可動部４３が右方向に約６０度回転した間、まず、磁石５４が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５３が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。
【００９３】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「３」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「３」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が２であると判断する。続いて、パルス比較値が２であり、回転方向情報が「右方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＮＯ、図６中のステップＳ１８：ＹＥＳ、ステップＳ１９：ＮＯ、ステップＳ２１：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「不明」であると判断すると共に、回転変化量に第１の調整値として−１を設定する（図６中のステップＳ２２、図８中の処理番号Ｐ５）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「３」に更新し、回転量検出値を１減少させ、回転方向情報を「不明」に更新する。
【００９４】
なお、この処理において、回転変化量に設定する−１は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第１の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第１の調整値は、−（ｎ−１）／２である。
【００９５】
（欠落補完処理Ｂ）
例えば、前回、可動部４３が左方向に回転し、磁石５３が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から正方向の検出パルスが出力された。また、この時点において、しばらくの間、検出パルスの欠落は発生していなかった。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「５」に更新され、回転方向情報が「左方向」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１５０度回転した。可動部４３が右方向に約１５０度回転した間、まず、磁石５３、５２、５１が磁気センサ６２、６３、６１にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６２、６３、６１の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５４が磁気センサ６２に接近したとき、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５３が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。
【００９６】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「３」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「３」であり、前回パルス番号が「５」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が４であると判断する（「３」から「５」を引くと−２であるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が４であり、回転方向情報が「左方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＮＯ、図６中のステップＳ１８：ＹＥＳ、ステップＳ１９：ＮＯ、ステップＳ２１：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「不明」であると判断すると共に、回転変化量に第１の調整値として１を設定する（図６中のステップＳ２２、図８中の処理番号Ｐ８）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「３」に更新し、回転量検出値を１増加させ、回転方向情報を「不明」に更新する。
【００９７】
なお、この処理において、回転変化量に設定する１は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第１の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第１の調整値は、（ｎ−１）／２である。
【００９８】
（欠落補完処理Ｃ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５４が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５３が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「３」に更新され、回転方向情報が「不明」に更新された。この状態から、可動部４３が右方向に約３０度回転し、磁石５２が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。
【００９９】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が負であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「４」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「４」であり、前回パルス番号が「３」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が１であると判断する。続いて、パルス比較値が１であり、回転方向情報が「不明」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ９：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「右方向」であると判断すると共に、回転変化量に第２の調整値として４を設定する（図４中のステップＳ１１、図８中の処理番号Ｐ９）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「４」に更新し、回転量検出値を４増加させ、回転方向情報を「右方向」に更新する。
【０１００】
なお、この処理において、回転変化量に設定する４は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第２の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第２の調整値は、（ｎ＋５）／２である。
【０１０１】
（欠落補完処理Ｄ）
例えば、前回、可動部４３が左方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５４が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「不明」に更新された。この状態から、可動部４３が左方向に約３０度回転し、磁石５２が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から負方向の検出パルスが出力された。
【０１０２】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が負であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「６」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「６」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が５であると判断する。続いて、パルス比較値が５であり、回転方向情報が「不明」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ９：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であると判断すると共に、回転変化量に第２の調整値として−４を設定する（図４中のステップＳ１１、図８中の処理番号Ｐ１０）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「６」に更新し、回転量検出値を４減少させ、回転方向情報を「左方向」に更新する。
【０１０３】
なお、この処理において、回転変化量に設定する−４は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第２の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第２の調整値は、−（ｎ＋５）／２である。
【０１０４】
ここで、上記第１の調整値および第２の調整値を用いた可動部４３の回転量検出値の調整について説明する。すなわち、検出パルスの欠落が起こった後に磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力された時点において、可動部４３の回転方向が「不明」と判断されると共に、その時点において記憶部８２に記憶されている回転方向情報が「右方向」か「左方向」かに応じ、回転変化量に第１の調整値（−１または１）が設定される。続いて、この第１の調整値が設定された回転変化量が回転量検出値に加算されることにより、回転量検出値が調整される。上述した欠落補完処理ＡまたはＢがこの調整の例である。その後、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力された時点において、可動部４３の回転方向が「右方向」または「左方向」であると判断されたとき、この「右方向」か「左方向」かの判断に応じ、回転変化量に第２の調整値（４または−４）が設定される。続いて、この第２の調整値が設定された回転変化量が回転量検出値に加算されることにより、回転量検出値が調整される。上述した欠落補完処理ＣまたはＤがこの調整の例である。これら２回の調整が行われた後の回転量検出値は、可動部４３の正しい回転量を示す値となり、検出パルスの欠落の影響が取り除かれたものとなる。
【０１０５】
（欠落補完処理Ｅ）
例えば、前回、可動部４３が左方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５４が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「不明」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１２０度回転した。可動部４３が右方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５４、５３が磁気センサ６１、６２、６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５２が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。
【０１０６】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が負であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「４」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「４」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が３であると判断する。続いて、パルス比較値が３であり、回転方向情報が「不明」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＹＥＳ、図５中のステップＳ１３：ＮＯ、ステップＳ１５：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「不明反転」であると判断し、回転変化量に０を設定する（図５中のステップＳ１７、図８中の処理番号Ｐ１２）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「４」に更新し、回転量検出値を変化させず、回転方向情報を「不明反転」に更新する。
【０１０７】
なお、この処理において、回転変化量に０を設定しているが、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合も、回転変化量に０を設定する。
【０１０８】
（欠落補完処理Ｆ）
例えば、前回、検出パルスの欠落により回転方向が不明状態となった後、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１２０度回転した。可動部４３が右方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５４、５３が磁気センサ６１、６２，６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５２が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「４」に更新され、回転方向情報が「不明反転」に更新された。この状態から、可動部４３が右方向に約３０度回転し、磁石５１が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から正方向の検出パルスが出力された。
【０１０９】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６２であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「５」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「５」であり、前回パルス番号が「４」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が１であると判断する。続いて、パルス比較値が１であり、回転方向情報が「不明反転」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ９：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「右方向」であると判断し、回転変化量に第３の調整値として１を設定する（図４中のステップＳ１０、図８中の処理番号Ｐ１３）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「５」に更新し、回転量検出値を１増加させ、回転方向情報を「右方向」に更新する。
【０１１０】
なお、この処理において、回転変化量に設定する１は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第３の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第３の調整値は、（ｎ−１）／２である。
【０１１１】
（欠落補完処理Ｇ）
例えば、前回、検出パルスの欠落により回転方向が不明状態となった後、可動部４３が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に約１２０度回転した。可動部４３が左方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５２、５３が磁気センサ６２、６１、６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６２、６１、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５４が磁気センサ６２に接近したとき、磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から負方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「２」に更新され、回転方向情報が「不明反転」に更新された。この状態から、可動部４３が左方向に約３０度回転した。磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。
【０１１２】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「１」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「１」であり、前回パルス番号が「２」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が５であると判断する（「１」から「２」を引くと−１となるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が５であり、回転方向情報が「不明反転」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＹＥＳ、ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ９：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であると判断し、回転変化量に第３の調整値として−１を設定する（図４中のステップＳ１０、図８中の処理番号Ｐ１４）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「１」に更新し、回転量検出値を１減少させ、回転方向情報を「左方向」に更新する。
【０１１３】
なお、この処理において、回転変化量に設定する１は、本実施形態による回転検出処理を効率的にかつ適正に行うための第３の調整値である。本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、第３の調整値は、−（ｎ−１）／２である。
【０１１４】
ここで、上記第３の調整値を用いた可動部４３の回転量検出値の調整について説明する。すなわち、検出パルスの欠落が起こった後に磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力された時点において、可動部４３の回転方向が「不明」と判断されると共に、その時点において記憶部８２に記憶されている回転方向情報が「右方向」か「左方向」かに応じ、回転変化量に第１の調整値（−１または１）が設定される。続いて、この第１の調整値が設定された回転変化量が回転量検出値に加算されることにより、回転量検出値が調整される。上述した欠落補完処理ＡまたはＢがこの調整の例である。その後、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力された時点において、可動部４３が不明反転状態となったことが判断されたときには、回転変化量に０が設定され、この結果、回転量検出値は変化しない。その後、磁気センサ６１、６２および６３のいずれかから検出パルスが出力された時点において、可動部４３の回転方向が「右方向」または「左方向」であると判断されたとき、この「右方向」か「左方向」かの判断に応じ、回転変化量に第３の調整値（１または−１）が設定される。続いて、この第３の調整値が設定された回転変化量が回転量検出値に加算されることにより、回転量検出値が調整される。上述した欠落補完処理ＦまたはＧがこの調整の例である。これらの２回の調整が行われた後、回転量検出値は、可動部４３の正しい回転量を示す値となり、検出パルスの欠落の影響が取り除かれたものとなる。
【０１１５】
（欠落補完処理Ｈ）
例えば、前回、検出パルスの欠落により回転方向が不明状態となった後、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１２０度回転した。可動部４３が右方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５１、５４、５３が磁気センサ６１、６２、６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５２が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から負方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「４」に更新され、回転方向情報が「不明反転」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に約１２０度回転した。可動部４３が左方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５２、５３、５４が磁気センサ６１、６３、６２にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６３、６２の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。
【０１１６】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「１」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「１」であり、前回パルス番号が「４」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が３であると判断する（「１」から「４」を引くと−３となるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が３であり、回転方向情報が「不明反転」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＹＥＳ、図５中のステップＳ１３：ＮＯ、ステップＳ１５：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「不明」であると判断すると共に、回転変化量に０を設定する（図５中のステップＳ１６、図８中の処理番号Ｐ１５）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「１」に更新し、回転量検出値を変化させず、回転方向情報を「不明」に更新する。
【０１１７】
なお、この処理において、回転変化量に０を設定しているが、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合も、回転変化量に０を設定する。
【０１１８】
（欠落補完処理Ｉ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５３が磁気センサ６２に接近し、磁気センサ６２の磁化方向が反転し、磁気センサ６２から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「５」に更新され、回転方向情報が「右方向」に更新された。続いて、磁石５２が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転したが、磁気センサ６３から出力されるはずの検出パルスが欠落した。その後、可動部４３が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に約１２０度回転した。可動部４３が左方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５２、５３、５４が磁気センサ６３、６２、６１にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により、磁気センサ６３、６２、６１の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５１が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。
【０１１９】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「３」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「３」であり、前回パルス番号が「５」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が４であると判断する（「３」から「５」を引くと、−２となるが、引き算の結果が負の値の場合には、当該値に６を加えた値をパルス比較値とする）。続いて、パルス比較値が４であり、回転方向情報が「右方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＮＯ、図６中のステップＳ１８：ＹＥＳ、ステップＳ１９：ＮＯ、ステップＳ２１：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であり、回転変化量が−２であると判断する（図６中のステップＳ２０、図８中の処理番号Ｐ１８）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「３」に更新し、回転量検出値を２減少させ、回転方向情報を「左方向」に更新する。
【０１２０】
なお、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合には、この処理において、回転変化量が−（ｎ−１）であると判断する。
【０１２１】
（欠落補完処理Ｊ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５２が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転したが、磁気センサ６３から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「不明」に更新された。この状態から、可動部４３が回転方向を右方向から左方向に変え、左方向に約１５０度回転した。可動部４３が左方向に約１５０度回転した間、まず、磁石５１、５２、５３が磁気センサ６１、６３、６２にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６３、６２の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５４が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転したが、磁気センサ６１から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５１が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。
【０１２２】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「３」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「３」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が２であると判断する。続いて、パルス比較値が２であり、回転方向情報が「不明」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＮＯ、図６中のステップＳ１８：ＮＯ、ステップＳ２３：ＮＯ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「左方向」であり、回転変化量が−１であると判断する（図６中のステップＳ２５、図９中の処理番号Ｐ１９）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「３」に更新し、回転量検出値を１減少させ、回転方向情報を「左方向」に更新する。
【０１２３】
なお、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合には、この処理において、回転変化量が−（ｎ−１−（ｎ−１）／２）であると判断する。
【０１２４】
（欠落補完処理Ｋ）
例えば、前回、検出パルスの欠落により回転方向が不明状態となった直後、可動部４３が回転方向を左方向から右方向に変え、右方向に約１２０度回転した。可動部４３が右方向に約１２０度回転した間、まず、磁石５４、５３、５２が磁気センサ６１、６２、６３にそれぞれ順次接近したが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近したとき、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「不明反転」に更新された。その後、可動部４３が右方向に約６０度回転し、この間、まず、磁石５４が磁気センサ６２に接近したとき、磁気センサ６２の磁化方向が反転したが、磁気センサ６２から出力されるはずの検出パルスが欠落した。続いて、磁石５３が磁気センサ６３に接近し、磁気センサ６３の磁化方向が反転し、磁気センサ６３から正方向の検出パルスが出力された。
【０１２５】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６３であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「３」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「３」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が２であると判断する。続いて、パルス比較値が２であり、回転方向情報が「不明反転」である場合（図４中のステップＳ１：ＮＯ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ１２：ＮＯ、図６中のステップＳ１８：ＮＯ、ステップＳ２３：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「不明」であると判断し、回転変化量に第４の調整値として−１を設定する（図６中のステップＳ２４、図８中の処理番号Ｐ２１）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「３」に更新し、回転量検出値を１減少させ、回転方向情報を「不明」に更新する。
【０１２６】
なお、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合には、この処理において、回転変化量に第４の調整値として−１を設定する。
【０１２７】
（欠落補完処理Ｌ）
例えば、前回、可動部４３が右方向に約３０度回転し、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向の検出パルスが出力された。その結果、記憶部８２において、前回パルス番号が「１」に更新され、回転方向情報が「右方向」に更新された。その後、可動部４３が回転方向を右方向から左方向へ変え、左方方向に約１２０度回転した。この間、まず、磁石５１、５２、５３が磁気センサ６１、６３、６２にそれぞれ順次接近するが、同方向磁界付与により磁気センサ６１、６３、６２の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５４が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転したが、磁気センサ６１から出力されるはずの検出パルスが欠落した。その後、可動部４３が回転方向を左方向から右方向へ変え、右方向に約１２０度回転した。この間、磁石５４、５３、５２が磁気センサ６１、６２、６３にそれぞれ順次接近するが、同方向磁界付与により、磁気センサ６１、６２、６３の磁化方向は反転しなかった。続いて、磁石５１が磁気センサ６１に接近し、磁気センサ６１の磁化方向が反転し、磁気センサ６１から正方向のパルス信号が出力された。
【０１２８】
この場合の回転検出処理は次の通りである。すなわち、今回の検出パルスの出力元が磁気センサ６１であり、パルスの方向が正であるので、判断部８１は、今回パルス番号が「１」であると判断する。続いて、今回パルス番号が「１」であり、前回パルス番号が「１」であるので、判断部８１は、今回パルス番号から前回パルス番号を引き、パルス比較値が０であると判断する。続いて、パルス比較値が０であり、回転方向情報が「右方向」である場合（図４中のステップＳ１：ＹＥＳ）、判断部８１は、今回の検出パルスが出力された時点における可動部４３の回転方向が「右方向」であり、回転変化量が０であると判断する（図４中のステップＳ２、図８中の処理番号Ｐ２５）。続いて、判断部８１は、前回パルス番号を「１」に更新し、回転量検出値を変化させず、回転方向情報の「右方向」を維持する。
【０１２９】
なお、本発明をｎ個の磁気センサを有する回転検出装置に適用した場合、この処理における回転量検出値は０であると判断される。
【０１３０】
以上、１２通りの欠落補完処理を説明したが、図８または図９には、説明をしていない欠落補完処理がいくつか示されている。しかし、これら説明していない欠落補完処理は、上記１２通りの欠落補完処理の説明を理解した上で図８または図９を見ることで、十分に理解することができる。
【０１３１】
（エラー処理）
パルス比較値が１であり、回転方向情報が「左方向」である場合、またはパルス比較値が５であり、回転方向情報が「右方向」である場合、判断部８１はエラーと判断し、例えば、回転検出処理を中止し、他の修正手段により、可動部４３の回転方向および回転量の修正を行う。エラーが起こった際の修正手段については説明を省略する。
【０１３２】
以上説明した通り、本発明の実施形態による回転検出装置３１によれば、欠落補完処理において、前々回の検出パルスを用いずに、可動部４３の回転方向および回転量を判断することができる。したがって、可動部４３の回転方向および回転量を判断する処理を行うのに必要な情報を減らすことができ、当該処理に利用する記憶素子の記憶領域を縮小することができる。
【０１３３】
本発明の実施形態による回転検出装置３１が奏する作用効果につき、従来技術と比較しながら具体的に説明する。すなわち、従来技術による回転検出装置３００（特許文献１に記載の回転検出装置）における上記欠落補完処理の第１の例と、本発明の実施形態による回転検出装置３１における上記欠落補完処理ＡおよびＣとは、可動部の動作の態様が共通している。また、従来技術による回転検出装置３００における上記欠落補完処理の第２の例と、本発明の実施形態による回転検出装置３１における上記欠落補完処理ＢおよびＣとは、回転方向が逆であるが、可動部の動作の態様が共通している。また、従来技術による回転検出装置３００における上記欠落補完処理の第３の例と、本発明の実施形態による回転検出装置３１における上記欠落補完処理Ｆとは、可動部の動作の態様が共通している。
【０１３４】
これら従来技術による欠落補完処理と本発明の実施形態による欠落補完処理との比較において、従来技術による欠落補完処理では、検出パルスの欠落の有無を示す情報を記憶し、この情報に基づき、検出パルスの欠落が起こったことを認識した場合には、今回の検出パルスの番号から前々回の検出パルスの番号を引き、これにより得られた値を用いて可動部の正しい回転変化量を算出する。このため、従来技術による回転検出装置３００では、前々回の検出パルスを常に保持する必要があり、新たな検出パルスが出力される度に、前回の検出パルスを用いて前々回の検出パルスを更新する必要がある。それゆえ、前々回の検出パルスを保持・更新するために、外部から入力された変数を記憶するための記憶領域を記憶素子中に確保しなければならない。
【０１３５】
一方、本発明の実施形態による欠落補完処理では、回転方向情報として「右方向」、「左方向」、「不明」および「不明反転」を記憶し、検出パルスの欠落が起こったことを認識したときには、回転方向情報を「不明」とし、続いて、回転方向情報が「不明」であるときには、第１の調整値を用いて可動部４３の回転変化量を調整し、続いて、回転方向情報が「不明」から「右方向」または「左方向」に更新されたときには、第２の調整値を用いて可動部４３の回転変化量を調整し、これにより、可動部４３の正しい回転変化量を算出する。また、本発明の実施形態による欠落補完処理では、検出パルスの欠落が起こって不明状態となった可動部４３が回転方向を変えたときには、回転方向情報を「不明」から「不明反転」に更新し、続いて、回転方向情報が「不明反転」であるときには、可動部４３の回転変化量を０に設定し、続いて、回転方向情報が「不明反転」から「右方向」または「左方向」に更新されたときには、第３の調整値を用いて可動部４３の回転変化量を調整し、これにより可動部４３の正しい回転変化量を算出する。また、可動部４３が不明反転状態で右方向または左方向へ回転中に検出パルスの欠落が起こったとき、あるいは、可動部４３が不明反転状態で回転方向を右方向または左方向へ変えた直後に検出パルスの欠落が起こったときには、第４の調整値を用いて可動部４３の回転変化量を調整し、可動部４３の正しい回転変化量を算出する。
【０１３６】
ここで、本発明の実施形態において、第１の調整値は１または−１であり、第２の調整値は４または−４であり、第３の調整値は１または−１であり、第１の調整値も第２の調整値も第３の調整値も、磁気センサの個数に応じて定まる一定の値である。また、第４の調整値は１または−１であり、これも一定の値である。したがって、これらの調整値は、欠落補完処理を実行するためのコンピュータプログラムの中で定数として定義することができる。すなわち、本発明の実施形態による回転検出装置３１では、第１の調整値、第２の調整値、第３の調整値および第４の調整値を記憶するために、外部から入力された変数を記憶するための記憶領域を記憶素子中に確保する必要はない。したがって、本発明の実施形態による回転検出装置３１によれば、従来技術と比較し、記憶素子において、外部から入力された変数を記憶するための記憶領域を、前々回の検出パルスが有するデータサイズ（例えば３ビット）分減らすことができる。
【０１３７】
なお、上述した実施形態では、３個の磁気センサ６１、６２および６３を設ける場合を例にあげたが、上記実施形態の説明の中で何度か触れた通り、磁気センサの個数は４個以上でもよい。また、上述した実施形態では、４個（二対）の磁石５１、５２、５３および５４を設ける場合を例にあげたが、磁石の個数は２個（一対）でもよいし、６個（三対）以上でもよい。
【０１３８】
また、上述した実施形態では、４個の磁石５１、５２、５３および５４を９０度間隔に配置し、３個の磁気センサ６１、６２および６３を１２０度間隔に配置する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、図１３に示すように、４個の磁石を９０度間隔に配置し、３個の磁気センサを可動部の周囲の一部に３０度間隔に配置してもよい。すなわち、図１３に示す回転検出装置３００において、従来技術による欠落補完処理に代え、本発明の欠落補完処理を採用することで、回転検出装置３００が有する磁石および磁気センサの配置に関する構成において、前々回の検出パルスの番号を用いない欠落補完処理を実現することができ、欠落補正処理で利用する記憶素子の記憶領域を減らすことができる。
【０１３９】
また、上述した実施形態では、磁石５１、５２、５３および５４を可動部４３に設け、磁気センサ６１、６２および６３を可動部４３の周囲に設ける場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、図１０に示す回転検出装置１００のように、磁気センサ６１、６２および６３を可動部４３に設け、磁石５１、５２、５３および５４を可動部４３の周囲に設けてもよい。この場合、可動部４３と共に位置を変えるのは磁気センサ６１、６２および６３であり、磁石５１、５２、５３および５４は位置を変えない。
【０１４０】
また、上述した実施形態では、可動部４３の回転により、磁石５１、５２、５３および５４のうちののいずれかと、磁気センサ６１、６２および６３のうちのいずれかとが可動部４３の径方向において互いに向き合うように、磁石５１、５２、５３および５４並びに磁気センサ６１、６２および６３の配置を設定した場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、図１１に示す回転検出装置１１０に示すように、可動部１１１の回転により、４つの磁石１１２（図１１において２個のみ図示）のうちのいずれかと３つの磁気センサ１１３（図１１において２個のみ図示）のうちのいずれかとが可動部１１１の回転軸線と平行な方向において互いに向き合うように、磁石１１２および磁気センサ１１３の配置を設定してもよい。
【０１４１】
また、上述した実施形態では、被検出体の回転方向および回転量を検出する回転検出装置を例にあげたが、本発明はこれに限らない。例えば、図１２に示す周回運動検出装置１２０のように、被検出体と共に周回運動する可動部１２１に複数対の磁石１２２が設けられ、可動部１２１の周囲に３個以上の磁気センサ１２３が設けられた運動検出装置にも本発明を適用することができる。
【０１４２】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う運動検出装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１４３】
３１、１００、１１０、３００  回転検出装置（運動検出装置）
３２、３０１  回転軸（被検出体）
４３、１１１、１２１、３１２  可動部
５１、５２、５３、５４、１１２、１２２  磁石（磁界発生部）
６１、６２、６３、１１３、１２３  磁気センサ（磁界検出部）
６４、複合磁気ワイヤ
６５  コイル
６６  基板
６８  回転検出回路（運動検出回路）
８１  判断部（演算処理部、更新処理部）
８２  記憶部
８３  電源電圧生成回路
１２０  周回運動検出装置（運動検出装置）
【図１】
2016002437.tif 000003
【図２】
2016002437.tif 000004
【図３】
2016002437.tif 000005
【図４】
2016002437.tif 000006
【図５】
2016002437.tif 000007
【図６】
2016002437.tif 000008
【図７】
2016002437.tif 000009
【図８】
2016002437.tif 000010
【図９】
2016002437.tif 000011
【図１０】
2016002437.tif 000012
【図１１】
2016002437.tif 000013
【図１２】
2016002437.tif 000014
【図１３】
2016002437.tif 000015
【国際調査報告】
2016002437.tif 000016
2016002437.tif 000017
2016002437.tif 000018
2016002437.tif 000019