(57)【要約】      （修正有）【課題】分解能の向上と精度のよい安定した角度検出が可能な回転検出装置、およびこの回転検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受を提供する。【解決手段】回転検出装置は、回転体に設けられた磁石の磁界強度を計測する複数の磁気センサ素子、およびこれら磁気センサ素子の計測値から磁石の回転角度を演算する角度計算手段を有する回転角度センサを備える。一定期間における角度計算手段の出力する回転角度のデータを統計処理することにより回転状態を推定する回転状態推定手段と、推定された回転状態から以降の回転角度を予測する回転角度予測処理手段と、回転角度センサにより検出される角度データの分解能よりも高い分解能を持ちカウント値がこの回転検出装置の出力角度データとされる現在位置カウンタとを設ける。現在位置カウンタの動作速度をカウンタ動作速度変化手段により、回転角度予測処理手段の予測値と現在のカウント値との差に応じて変化させる。【選択図】図６
2008116300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に設けられた磁石の磁界強度を計測する複数の磁気センサ素子、およびこれら磁気センサ素子の計測値から前記磁石の回転角度を演算する角度計算手段を有する回転角度センサを備えた回転検出装置であって、
一定期間における前記角度計算手段の出力する回転角度のデータを統計処理することにより回転状態を推定する回転状態推定手段と、この回転状態推定手段で推定された回転状態から以降の回転角度を予測する回転角度予測処理手段と、前記回転角度センサにより検出される角度データの分解能よりも高い分解能を持ちカウント値がこの回転検出装置の出力角度データとされる現在位置カウンタと、この現在位置カウンタの動作速度を、前記回転角度予測処理手段の予測値と現在のカウント値との差に応じて変化させるカウンタ動作速度変化手段とを備えた回転検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記現在位置カウンタを、この現在位置カウンタよりも高速な原クロックを分周して生成した動作クロックで動作させる分周回路を有し、前記カウンタ動作速度変化手段が、前記回転角度予測処理手段の予測値に応じて前記分周回路の分周比を変化させる分周比計算手段である回転検出装置。
【請求項３】
請求項２において、前記分周比計算手段は、分周比を、現在位置カウンタのサンプリング期間をＴ、原クロック周波数をＦ０、角度の変化量をＰｎとしたとき、
Ｐｎ／（Ｔ・Ｆ０）
とするものである回転検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記現在位置カウンタの出力を、互いに９０°位相の異なるＡ相およびＢ相の２つのパルス信号と、１回転に１度のインデックス信号とでなる回転パルス信号として出力する回転パルス生成手段を設けた回転検出装置。
【請求項５】
請求項４において、前記回転パルス生成手段で回転パルス信号を生成するときに使用する出力角度データのビットを選択することで、出力パルス分解能を設定するカウンタ使用ビット指定手段を設けた回転検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記回転状態推定手段、回転角度予測処理手段、現在位置カウンタ、およびカウンタ動作速度変化手段が、前記回転角度センサの角度算出手段と同じ半導体チップ上に集積された回路である回転検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記回転角度センサが、磁気アレイセンサからなる回転検出装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の回転検出装置を軸受に組み込んだ回転検出装置付き軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の機器における回転角度検出、例えば小型モータの回転制御のための回転角度検出等に用いられる回転検出装置、およびその回転検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の機器に組み込み可能で、かつ高精度の回転角度検出が可能な回転検出装置として、磁気センサアレイを用いるものが提案されている（例えば特許文献１）。これは、図９のように、磁気センサ素子（ＭＡＧＦＥＴ）を多数並べて構成した磁気センサアレイ４５を、信号増幅回路、ＡＤ変換回路、デジタル信号処理回路などの回路４６とともにセンサチップ４２に集積し、このセンサチップ４２を、回転側部材４１に配置される磁石４４に対向配置したものである。この場合、磁石４４は回転中心Ｏ回りの円周方向異方性を有するものとされ、前記センサチップ４２上では、仮想の矩形の４辺における各辺に沿って磁気センサアレイ４５が配置される。
このように構成された回転検出装置４３では、各辺の磁気センサアレイ４５の出力を信号増幅回路、ＡＤ変換回路で読み出して前記磁石４４の磁界分布を検出し、その検出結果に基づき磁石４４の回転角度をデジタル信号処理回路により算出する。
【０００３】
特許文献１に開示の回転検出装置４３と検出方法は異なるものの、ホール素子などの磁気センサ素子を複数使用し、それらの出力信号を演算することによって、回転体に固定された磁石の位置や動きを検出する回転検出装置（例えばＡＭＳ社のロータリエンコーダＬＳＩ）なども提案されている。
【特許文献１】特開２００３−３７１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの回転検出装置では、一定時間間隔でサンプリングされた角度値から角度の変化量を算出し、その算出値に基づいてＡＢ相信号などの回転パルス出力を生成することができる。
しかし、角度の変化量が小さい場合などにおいては、サンプリング間隔毎に出力されるパルス数が少なくなるので、例えば０．７パルスといった１パルスに満たない出力が必要になる場合などが生じる。この場合には、サンプリング期間毎にパルスを発生させると、各期間のつなぎ目でパルスが不連続に変化してしまい、安定したパルス出力が得られない。
このような回転検出装置から出力されるパルス信号を利用して機器の制御を行う場合には、パルス幅や間隔に基づいて演算処理をすることが多く、上記したような不安定なパルスは好ましくない。
【０００５】
この発明の目的は、分解能の向上と精度のよい安定した角度検出が可能な回転検出装置、およびこの回転検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の構成を実施形態に対応する図６と共に説明する。この回転検出装置は、回転体に設けられた磁石の磁界強度を計測する複数の磁気センサ素子、およびこれら磁気センサ素子の計測値から前記磁石の回転角度を演算する角度計算手段６を有する回転角度センサ１０を備えた回転検出装置であって、一定期間における前記角度計算手段６の出力する回転角度のデータを統計処理することにより回転状態を推定する回転状態推定手段１１と、この回転状態推定手段１１で推定された回転状態から以降の回転角度を予測する回転角度予測処理手段１２と、前記回転角度センサ１０により検出される角度データの分解能よりも高い分解能を持ちカウント値がこの回転検出装置の出力角度データとされる現在位置カウンタ１７と、この現在位置カウンタ１７の動作速度を、前記回転角度予測処理手段１２の予測値と現在のカウント値との差に応じて変化させるカウンタ動作速度変化手段８とを設けたものである。
この構成によると、一定期間における角度計算手段６の出力する回転角度のデータを回転状態推定手段１１により統計処理することで回転状態を推定し、推定された回転状態から以降の回転角度を回転角度予測処理手段１２で予測し、回転角度センサ１０により検出される角度データよりも高い分解能で、現在位置カウンタ１７が回転角度に対応した数値を連続的にカウントし、そのカウント値をこの回転検出装置の出力角度データとする。このため、サンプリング間隔以下の時間分解能で精度の良い角度データを安定良く得ることができる。
【０００７】
この発明において、前記現在位置カウンタ１７を、この現在位置カウンタ１７よりも高速な原クロックを分周して生成した動作クロックで動作させる分周回路１６を有し、前記カウンタ動作速度変化手段８が、前記回転角度予測処理手段１２の予測値に応じて前記分周回路の分周比を変化させる分周比計算手段１４であっても良い。この構成の場合、サンプリング期間内に角度の変化量に相当する必要なクロック数を現在位置カウンタ１７でカウントできる。
【０００８】
この発明において、前記分周比計算手段１４は、分周比を、現在位置カウンタのサンプリング期間をＴ、原クロック周波数をＦ０、角度の変化量をＰｎとしたとき、
Ｐｎ／（Ｔ・Ｆ０）
とするものであっても良い。
【０００９】
この発明において、前記現在位置カウンタ１７の出力を、互いに９０°位相の異なるＡ相およびＢ相の２つのパルス信号と、１回転に１度のインデックス信号とでなる回転パルス信号として出力する回転パルス生成手段１８を設けても良い。この構成の場合、Ａ相およびＢ相の２つのパルス信号により回転方向を知ることができ、ＡＢ相信号とインデックス信号との併用で絶対角度を知ることができる。
【００１０】
この発明において、前記回転パルス生成手段１８で回転パルス信号を生成するときに使用する出力角度データのビットを選択することで、出力パルス分解能を設定するカウンタ使用ビット指定手段１９を設けても良い。
【００１１】
この発明において、前記回転状態推定手段１１、回転角度予測処理手段１２、現在位置カウンタ１７、およびカウンタ動作速度変化手段８が、前記回転角度センサ１０の角度算出手段６と同じ半導体チップ上に集積された回路であっても良い。この構成の場合、小型で高精度な回転検出装置を実現できる。
【００１２】
この発明において、前記回転角度センサ１０が、磁気アレイセンサからなるものであっても良い。磁気アレイセンサを用いると、小型で高精度な回転検出が行える。
【００１３】
この発明の検出装置付き軸受は、この発明の上記いずれかの構成の回転検出装置を軸受に組み込んだものである。
この構成によると、軸受使用機器の部品点数、組立工数の削減、およびコンパクト化が図れる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の回転検出装置は、回転体に設けられた磁石の磁界強度を計測する複数の磁気センサ素子、およびこれら磁気センサ素子の計測値から前記磁石の回転角度を演算する角度計算手段を有する回転角度センサを備えた回転検出装置であって、一定期間における前記角度計算手段の出力する回転角度のデータを統計処理することにより回転状態を推定する回転状態推定手段と、この回転状態推定手段で推定された回転状態から以降の回転角度を予測する回転角度予測処理手段と、前記回転角度センサにより検出される角度データの分解能よりも高い分解能を持ちカウント値がこの回転検出装置の出力角度データとされる現在位置カウンタと、この現在位置カウンタの動作速度を、前記回転角度予測処理手段の予測値と現在のカウント値との差に応じて変化させるカウンタ動作速度変化手段とを設けたため、分解能の向上と精度のよい安定した角度検出が可能となる。
この発明の検出装置付き軸受は、この発明の回転検出装置を軸受に組み込んだものであるため、軸受使用機器の部品点数、組立工数の削減、およびコンパクト化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。図１は、この実施形態の回転検出装置を組み込んだ軸受の断面図を示す。この検出装置付き軸受２０は、内輪２１と外輪２２の転走面間に、保持器２３に保持された転動体２４を介在させた転がり軸受である。転動体２４はボールからなり、この転がり軸受２０は単列の深溝玉軸受とされている。内輪２１には回転体である回転軸３０が圧入状態に嵌合しており、外輪２２は軸受使用機器のハウジング（図示せず）に設置されている。
【００１６】
転がり軸受２０に組み込まれる回転検出装置１は、転がり軸受２０の内輪２１側に配置された磁石２と、外輪２２側に配置された回転センサ３とを備える。具体的には、内輪２１と共に回転する回転軸３０に、一対の磁極Ｎ，Ｓが形成された永久磁石２が配置され、外輪２２と固定関係にあるセンサ取付部材２７に回転センサ３が配置される。
磁石２は、図２に示すように、その一対の磁極Ｎ，Ｓから発生する磁気が転がり軸受２０の軸心Ｏの回りの方向性を有するものである。この磁石２は、転がり軸受２０の軸心Ｏが磁石２の中心と一致するように、回転軸３０の一端の中央に固定される。磁石２が回転軸３０と一体に回転することによって、上記軸受軸心Ｏの回りをＮ磁極およびＳ磁極が旋回移動する。
【００１７】
回転センサ３は磁石２の磁気を感知して回転角度の情報を出力するセンサである。回転センサ３は、転がり軸受２０の軸心Ｏの軸方向に向けて磁石２と対面するように、センサ取付部材２７を介して外輪２２側に取付けられる。具体的には、外輪２２に前記センサ取付部材２７が取付けられ、このセンサ取付部材２７に回転センサ３が固定されている。センサ取付部材２７は、外周部の先端円筒部２７ａを外輪２２の内径面に嵌合させ、この先端円筒部２７ａの近傍に形成した鍔部２７ｂを外輪２２の幅面に係合させて軸方向に位置決めがなされている。また、センサ取付部材２７には、回転センサ３の出力を取り出すための出力ケーブル２９も取付けられている。
【００１８】
回転センサ３は、図３に平面図で示すように、１つの半導体チップ４上に大規模集積回路（ＬＳＩ）を集積して構成される。その大規模集積回路は、磁気センサ５を構成する複数の磁気センサ素子５ａと、その磁気センサ素子５ａの出力から前記磁石２の磁界強度を計測し、その計測値に基づき回転体である回転軸３０の回転角度を検出する角度計算手段６と、補正手段７と、カウンタ動作速度変化手段８と、出力手段９とからなる。なお、図３において、角度計算手段６、補正手段７、カウンタ動作速度変化手段８、出力手段９については、概念的な構成をブロックで示しており、これらの各手段６〜９の形状，寸法を示すものではない。半導体チップ４上において、磁気センサ素子５ａは、仮想の矩形上の４辺における各辺に沿って配置されて、４辺の磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄとされる。この場合、前記矩形の中心Ｏ’は、転がり軸受２０の軸心Ｏに一致する。４辺の磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄは、同図の例ではセンサ素子５ａが一列に並んだものとしているが、センサ素子５ａが複列に平行に並んだものであっても良い。前記角度計算手段６、補正手段７、カウンタ動作速度変化手段８、出力手段９などからなる演算回路部は、磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄの矩形配置の内部に配置される。半導体チップ４は、その素子形成面が前記磁石２と対向するように前記センサ取付部材２７に固定される。
【００１９】
このように、磁気センサ素子５ａと演算回路部（角度計算手段６、補正手段７、カウンタ動作速度変化手段８、出力手段９）とを同じ半導体チップ４上に集積して一体化すると、磁気センサ素子５ａと演算回路部間の配線が不要となり、回転センサ３のコンパクト化が可能で、断線等に対する信頼性も向上し、回転検出装置１の組み立て作業も容易になる。特に、上記したように矩形に配置された磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄの内部に演算回路部を配置すると、チップサイズをより小さくすることができる。
【００２０】
図４および図５は、前記角度計算手段６による回転角度算出処理の説明図である。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、回転軸３０が回転している時の磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄによる出力波形図を示し、それらの横軸は各磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄにおける磁気センサ素子５ａを、縦軸は検出磁界の強度をそれぞれ示す。
いま、図４に示す位置Ｘ１とＸ２に磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄの検出磁界のＮ磁極とＳ磁極の境界であるゼロクロス位置があるとする。この状態で、各磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄの出力は、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す信号波形となる。したがって、ゼロクロス位置Ｘ１，Ｘ２は、磁気センサアレイ５Ａ，５Ｃの出力から直線近似することで算出できる。
角度計算は、次式（１）で行うことができる。
θ＝ｔａｎ-1（２Ｌ／ｂ）      ……（１）
ここでθは、磁石２の回転角度を絶対角度（アブソリュート値）で示した値である。２Ｌは、矩形に並べられる各磁気センサアレイ５Ａ〜５Ｄより構成される四角形の１辺の長さである。ｂは、ゼロクロス位置Ｘ１，Ｘ２間の横方向長さである。
ゼロクロス位置Ｘ１，Ｘ２が磁気センサアレイ５Ｂ，５Ｄにある場合にも、それらの出力から得られるゼロクロス位置データにより、上記と同様にして回転角度θが算出される。
【００２１】
図６は、前記回転センサ３のより具体的な構成を示すブロック図である。同図では、磁気センサ５と角度計算手段６を加えたものを回転角度センサ１０として示しており、回転角度センサ１０は一定のサンプリング周期Ｔで現在時刻ｔn の角度θn を検出する。
【００２２】
次段の補正手段７は、回転角度センサ１０で検出される角度θn に基づき、補正した現在角度および次のサンプリング時刻ｔn+1 における予測到達角度θn+1 を算出する手段である。この補正手段７は、回転状態推定手段１１と回転角度予測処理手段１２とを有する。
【００２３】
回転状態推定手段１１は、一定期間における前記角度計算手段６の出力する回転角度のデータを統計処理することにより回転状態を推定する手段である。具体的には、この回転状態推定手段１１は、図示しない履歴メモリに記憶された現在の検出角度θn に至るまでの所定の処理対象期間内の角度データを、平均化フィルタ、回帰直線、あるいは二次曲線近似で統計処理して、回転軸３０の回転状態を推定する。
回転角度予測処理手段１２は、前記回転状態推定手段１１で推定された回転状態から前記角度計算手段６での計算遅延時間の補償を行うとともに、次回サンプリング時刻ｔn+1 における予測角度θn+1 を求める手段である。
【００２４】
前記補正手段７での具体的な角度予測処理の一例を以下に説明する。この場合、回転角度センサ１０からはサンプリング間隔Ｔで角度データが得られている。回転状態推定手段１１での処理対象期間をｍＴとした場合、時刻ｔn-m からｔn までのデータに対して、回転状態推定手段１１では回帰直線を求める処理が実行される。ただし、時刻ｔn は検出角度θn に対応するサンプリング時刻、時刻ｔn-m は時刻ｔn より期間ｍＴ前のサンプリング時刻である。
回転角度予測処理手段１２では、回転状態推定手段１１で求められた回帰直線を延長して、次のサンプリング時刻ｔn+1 における予測角度θn+1 を求める。この処理は、処理対象期間ｍＴ内の平均回転速度を用いて外挿処理することに相当し、角度データのばらつきが約１／√ｍに低減されることになる。すなわち、この処理は、検出された角度θn よりも高い精度で実行される。したがって、例えば検出角度θn のデータ精度が１０ビットであった場合、予測角度θn+1 は１６ビットで扱われる。
【００２５】
カウンタ動作速度変化手段８は、前記出力手段９の構成要素である後述する現在位置カウンタ１７の動作速度を、前記回転角度予測処理手段１２で求められる予測角度θn+1 と現在位置カウンタ１７の現在のカウント値Ｃn との差に応じて変化させる手段である。このカウンタ動作速度変化手段８は、出力パルス数計算手段１３、分周比計算手段１４、発振器１５、および分周回路１６からなる。
出力パルス数計算手段１３は、現在位置カウンタ１７で計数される現在角度θn に対応する計数値Ｃn と回転角度予測処理手段１２から出力される予測角度θn+1 との差Ｐ（＝θn+1 −Ｃn ）を、次のサンプリングまでの期間Ｔに必要な角度変化量に相当する出力パルス数として算出する回路である。
分周回路１６は、発振器１５から出力される現在位置カウンタ１７の動作クロックよりも高速な原クロック（周波数Ｆ０）を分周して生成した動作ロック（周波数ｆ）で現在位置カウンタ１７を動作させる回路である。
分周比計算手段１４は、前記出力パルス数計算手段１３が算出する出力パルス数Ｐに応じて、前記分周回路１６の分周比を変化させる手段である。現在位置カウンタ１７のサンプリング間隔をＴ、発振器１５から出力される原クロックの周波数をＦ０、出力パルス数計算手段１３で算出する角度の変化量（出力パルス数）をＰｎであるとすると、分周比計算手段１４は、分周回路１６の分周比Ｗを、
Ｗ＝Ｐｎ／（Ｔ・Ｆ０）  ……（２）
として算出する。
【００２６】
出力手段９は、前記回転角度予測処理手段１２で予測した回転角度θn+1 に基づいて回転角度を算出し出力する手段である。この出力手段９は、現在位置カウンタ１７、回転パルス生成回路１８、およびカウンタ使用ビット指定手段１９からなる。
現在位置カウンタ１７は、発振器１５の原ロック（周波数Ｆ０）を分周回路１６で分周（分周比Ｗ）して得られる動作クロック（周波数ｆ＝Ｆ０・Ｗ＝Ｐ／Ｔ）に応じて出力パルス数Ｐだけ動作して、カウント値を更新するカウンタである。これにより、現在位置カウンタ１７は、サンプリング期間Ｔ内に角度の変化量に相当する必要なクロック数Ｐをカウントできる。現在の出力角度データは、現在位置カウンタ１７のカウント値Ｃn となっているので、前記出力パルス数計算手段１３で予測角度θn+1 との差Ｐを算出すると、次のサンプリング期間Ｔの予想変化角度が求められる。現在位置カウンタ１７も、前記補正手段７での演算精度に合わせて高い精度に設定される。例えば検出角度θn のデータ精度が１０ビットであった場合、補正手段７の演算精度と同じ１６ビットで扱われる。
【００２７】
なお、隣り合うサンプリング期間での角度変化量の差はそれほど大きな値となることはないので、それに対応した分周比Ｗの変化は小さい。したがって、前記分周回路１６の出力パルス周期が急激に変化することはなく、現在位置カウンタ１７の動作速度の変化は小さいものとなる。また、複数のサンプリング期間をまたぐようなカウンタ動作も安定して行われるようになる。
【００２８】
回転パルス生成回路１８は、現在位置カウンタ１７のカウント値の変化に基づき、ＡＢＺ相信号として回転パルス信号を生成する回路である。ＡＢＺ相信号のうちのＡ相およびＢ相の２つのパルス信号は互いに９０°位相の異なる信号であり、これにより回転方向を知ることができる。ＡＢＺ相信号のうちのＺ相信号は、回転体（回転軸３０）の１回転に１回の頻度で出力されるインデック信号であり、ＡＢ相信号との併用で絶対角度を知ることができる。
【００２９】
カウンタ使用ビット指定手段１９は、回転パルス生成回路１８で前記回転パルス信号を生成するときに使用する出力角度データ（現在位置カウンタ１７のカウント値Ｃn ）の
ビットを選択することで、回転パルス生成回路１８の出力パルス分解能を設定する手段である。
【００３０】
図８には、前記回転センサ３による動作タイミングチャートを示す。
図８（ａ）のように、サンプリング間隔Ｔ毎に出力パルス数計算手段１３では出力パルス数Ｐ（＝θn+1 −Ｃn ）が計算され、その値に基づき図８（ｂ）のように分周回路１６からＴ’（＝Ｔ／Ｐ）の周期でカウンタ動作クロックが生成される。現在位置カウンタ１７の値は図８（ｃ）のように常に１ずつしか変化しないので、回転パルス生成回路１８によるパルス信号の生成では、必要な精度に応じてカウンタ使用ビット指定手段１９によりカウンタデータの２ビットを選択し、その信号状態から図８（ｄ），（ｅ）のように通常のエンコーダで用いられるＡ相およびＢ相の２相パルス信号が生成される。図８（ｄ），（ｅ）では、現在位置カウンタ１７のカウント値の最下位の２ビットを使用した例を示す。この場合、選択する２つのビット位置を変えると、出力されるＡＢ相信号のパルス数が変わるので、検出角度の出力分解能を変化させることができる。例えば、現在位置カウンタ１７での１回転の角度カウント値が１６ビットデータで構成されている場合、最下位４ビットを除いた下位ビットの２つをビットＣ５，Ｃ４として、図７に示す論理回路によって、ＡＢ相の信号を生成することができる。この場合には、ＡＢ各相１０２４パルス／１回転のパルス出力となり、４逓倍すると４０９６／１回転の角度分解能の信号が出力されることになる。選択するビットをＣ７，Ｃ６とすると出力分解能は４分の１になり、ＡＢ各相２５６パルス／１回転の出力パルス数となる。
【００３１】
カウンタ使用ビット指定手段１９による、このような２ビットの選択を外部から実行できるようにすれば、使用目的や接続機器に合わせて出力パルス数を変更することが可能になる。例えば、カウンタ使用ビット指定手段１９に選択用の信号入力を用意しておき、その信号の論理状態によって選択しても良いし、不揮発性メモリに選択条件を記憶して読み出すようにしても良い。
【００３２】
このように、上記構成の回転検出装置１によると、一定期間における角度計算手段６の出力する回転角度のデータを回転状態推定手段１１により統計処理することで回転状態を推定し、推定された回転状態から以降の回転角度を回転角度予測処理手段１２で予測し、回転角度センサ１０により検出される角度データよりも高い分解能で、現在位置カウンタ１７が回転角度に対応した数値を連続的にカウントするので、サンプリング間隔以下の時間分解能で精度の高い角度データを安定良く得ることができる。
【００３３】
また、この実施形態では、回転パルス生成手段１８により、現在位置カウンタ１７の出力を、ＡＢＺ相のパルス信号として出力するようにしているので、現在位置カウンタ１７が連続的に安定した動作をすることによって、出力パルス信号の幅・周期などのばらつきが小さくなり、安定した回転信号を得ることができる。
【００３４】
また、回転状態推定手段１１および回転角度予測処理手段１２の各処理における計算が高い分解能で実行されるため、１０回のサンプリング期間に角度データが１だけ変化するような状態にも対応でき、安定した回転信号を得ることができる。
【００３５】
また、図１の検出装置付き軸受２０では、上記回転検出装置１を転がり軸受２０に組み込んでいるので、小型で高分解能な検出装置付き軸受を実現でき、使用するときの組立調整が不要で、取付スペースの削減などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施形態にかかる回転検出装置を組み込んだ検出装置付き軸受の断面図である。
【図２】同軸受における回転検出装置付設置部を示す拡大側面図である。
【図３】同軸受における回転センサの一例を構成する半導体チップの平面図である。
【図４】同回転センサの角度計算手段による角度算出処理の説明図である。
【図５】同回転センサにおける磁気センサアレイの出力を示す波形図である。
【図６】同回転センサの概略構成を示すブロック図である。
【図７】同回転センサにおける出力手段から出力されるＡＢ相信号の論理説明図である。
【図８】同回転センサの動作タイミングチャートである。
【図９】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…回転検出装置
２…磁石
３…回転センサ
４…半導体チップ
５…磁気センサ
５ａ…磁気センサ素子
５Ａ〜５Ｄ…磁気センサアレイ
６…角度計算手段
８…カウンタ動作速度変化手段
１０…回転角度センサ
１１…回転状態推定手段
１２…回転角度予測処理手段
１４…分周比計算手段
１６…分周回路
１７…現在位置カウンタ
１８…回転パルス生成回路
１９…カウンタ使用ビット指定手段
【図１】
2008116300.tif 000003
【図２】
2008116300.tif 000004
【図３】
2008116300.tif 000005
【図４】
2008116300.tif 000006
【図５】
2008116300.tif 000007
【図６】
2008116300.tif 000008
【図７】
2008116300.tif 000009
【図８】
2008116300.tif 000010
【図９】
2008116300.tif 000011