(57)【要約】【課題】回転体の回転のみの信号を検出し、振動時はパルス出力しない、回転検出センサの信号増幅率調整方法及び回転検出装置を提供する。【解決手段】回転体７の変位によって引き起こされる信号を検出する検出素子１と、該信号を増幅する増幅器３と、増幅器３における増幅率を自動的に調整する自動利得制御回路５とを備える回転検出センサの信号増幅率調整方法であって、回転体７が回転していることを判断する回転判定ステップと、増幅器３における信号の増幅率を調整する増幅率調整ステップと、前記回転判定ステップにおいて、回転体７が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する増幅率限定ステップと、を備える。【選択図】図１
2008020443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の変位によって引き起こされる信号を検出する信号検出手段と、該信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段における増幅率を自動的に調整する自動利得制御手段とを備える回転検出センサの信号増幅率調整方法であって、
前記回転体が回転していることを判断する回転判定ステップと、
前記増幅手段における信号の増幅率を調整する増幅率調整ステップと、
前記回転判定ステップにおいて、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する増幅率限定ステップと、
を備えることを特徴とする回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項２】
前記増幅率限定ステップは、前記回転判定ステップにおいて、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率に固定する、ことを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項３】
前記回転検出センサはトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段を備え、
前記回転判定ステップは、前記トリガ信号入力手段で前記トリガ信号が入力された場合に、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項４】
前記回転検出センサの出力パルス数を計数する計数ステップを備え、
前記回転判定ステップは、前記計数ステップで計数するパルス数が所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項５】
前記計数ステップは、所定の時間あたりの前記出力パルス数を計数し、
前記回転判定ステップは、前記計数ステップで計数する所定の時間あたりの前記出力パルス数が、所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする請求項４に記載の回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項６】
前記増幅率限定ステップで制限された前記増幅率の範囲を、前記自動利得制御手段が本来有する固有の変動範囲に初期化する初期化ステップを備え、
前記増幅率限定ステップは、前記初期化ステップで前記増幅率がリセットされたのち、前記回転判定ステップで最初に前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転検出センサの信号増幅率調整方法。
【請求項７】
回転体の変位によって引き起こされる信号を検出する信号検出手段と、該信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段における増幅率を自動的に調整する自動利得制御手段とを備える回転検出装置であって、
前記回転体が回転していることを判断する回転判定手段と、
前記回転判定手段で前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する増幅率限定手段と、
を備えることを特徴とする回転検出装置。
【請求項８】
前記増幅率限定手段は、前記回転判定手段において、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率に固定する、ことを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置。
【請求項９】
前記回転検出装置はトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段を備え、
前記回転判定手段は、前記トリガ信号入力手段で前記トリガ信号が入力された場合に、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置。
【請求項１０】
前記回転検出装置の出力パルス数を計数する計数手段を備え、
前記回転判定手段は、前記計数手段で計数するパルス数が所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置。
【請求項１１】
前記計数手段は、所定の時間あたりの前記出力パルス数を計数し、
前記回転判定手段は、前記計数手段で計数する所定の時間あたりの前記出力パルス数が、所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の回転検出装置。
【請求項１２】
前記増幅率限定手段で制限された前記増幅率の範囲を、前記自動利得制御手段が本来有する固有の変動範囲に初期化する初期化手段を備え、
前記増幅率限定手段は、前記初期化手段で前記増幅率がリセットされたのち、前記回転判定手段で最初に前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する、
ことを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の変位によって引き起こされる信号を検出し、その信号を増幅して回転体の回転状態に応じた出力信号を得る回転検出センサの信号増幅率調整方法、及び回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転検出センサは、例えば、回転体の回転に伴って発生する磁束の変化を検出するものである。図１に示すように、回転体７は外周部に強磁性体で形成された多くの歯８を備える。ホール素子や磁気抵抗素子などの検出素子１は、回転体７の歯８と磁石でできる磁気回路中に配置されている。回転体７の回転によって強磁性体の歯８が動くと、検出素子１を貫通する磁束が変化する。検出素子１は、貫通する磁束の変化を電気信号に変換する。そして、検出素子１から出力された電気信号は、回転体７の回転速度や回転方向などの検出に用いられる。
【０００３】
検出素子１の信号は、増幅器で増幅され、例えば、波形整形回路で二値化されて、回転体の回転速度に対応したパルスに変換される。回転検出装置は、通常、磁気検出素子１と、増幅回路、及びパルス生成を行う一つの集積回路とを備えている（集積化されていない場合もある）。
【０００４】
現在商品化されている上記タイプの回転検出センサは、検出できる回転体との離間距離を延ばすために（回転体７の歯８と検出素子１との離間距離の選択に自由度を大きくするために）、信号増幅率の可変範囲を大きくして下記のような構成が採られる。例えば、波形整形回路に入力された信号に対して適切なしきい値によって二値化処理が実行されるように、電源オン（通電開始）から所定回数の振幅変動（具体的には、回転体が回転している場合には、所定の回転速度）に達するまでの時間以内に、利得調整やオフセット調整を自動実行する。
【０００５】
利得調整では、信号が所定の適切な振幅の範囲に収まるように増幅率が自動的に調整される。オフセット調整では、振幅中心の値が所定の範囲に収まるような適切なオフセット値が自動的に求められる。例えば、利得調整とオフセット調整の処理（以下、初期化処理という）を実行するタイミングは、出力信号の振幅変動の数で決定される。
【０００６】
信号増幅率が回転体と回転検出センサの距離に応じた適切な値に調整されるまでの間、出力パルスは回転体７の歯８の形に類似した波形とは異なり、回転を正しく検出できない可能性がある。
【０００７】
このような問題に対する解決方法として、例えば、回転体が所定期間、停止状態を続けていることを検出又は監視して、その後利得調整とオフセット調整を再実行することが提案されている。しかし、この解決方法は、初期化処理が実質的に不要な場合にも実行される。従って、初期化処理を実行している間の出力パルスが乱れる可能性を有する。
【０００８】
特許文献１には、別の解決方法が提案されている。特許文献１の技術は、物理的な振動を検出する変位センサなどを別途設ける（すなわち、変位センサは、回転ではない振動の検出に専念する）。そして、この変位センサによって検出された振動に基づいて回転検出センサの出力を補償する。しかし、付加的なセンサを備えることは回路と処理を複雑にし、コストの上昇を招く。
【０００９】
また、特許文献２には、速度及び方向センサからの情報を提供する方法及び装置が開示される。特許文献２の技術は、強磁性体がセンサを通過するとき、その存在を検知する。センサは強磁性体（移動物体）に関する速度及び方向の情報を決定するとともに、センサまたは移動物体を取り巻く環境に関する情報、たとえばセンサと移動物体間の空隙や、センサまたは移動物体が設置される環境の温度に関する情報を提供する。
【特許文献１】特開２０００−２０５２５９号公報
【特許文献２】特表２００５−５１７９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、一つの適用例としてこのような回転検出センサは、車両のように振動する機器に使用される。この場合、回転体が回転していないときであっても、回転体が取り付けられた機器自体の振動が、回転体と検出素子との間の離間距離に周期的な変動を生じさせることがある。回転体の振動は検出素子の磁束の変動を生じさせ、回転検出センサは回転体の振動によって出力パルス信号を発生する可能性がある。
【００１１】
そして、このように、磁気検出素子からの出力信号に不測の振動に起因した変動（振動ノイズ）が現れた環境下で利得調整処理が行われると、振動による磁束の変化は非常に小さいので、利得調整の結果として大きな増幅率となる。
【００１２】
その後、回転体が回転すると、充分に大きな磁束の変化が検出される。この出力信号が過大な増幅率で増幅されると、増幅された信号は集積回路の最大信号処理範囲を超えた過大な値となる。そして、この状態でパルス生成が行われると、パルス生成タイミングが乱されるなどの不都合が生じる。
【００１３】
図５は、回転検出装置における信号の増幅と波形整形を説明する図である。図５の左側は、回転体が回転せずに振動している場合を示す。図５の右側は、回転体が回転している場合を示す。いずれの場合も、上から検出信号、増幅後の信号、波形整形後の出力パルスを表す。
【００１４】
回転体が回転している場合、図５の右上の波形に示すように、ある程度大きな振幅の検出信号が得られる。自動利得制御回路によって適切な増幅率が設定され、上しきい値と下しきい値を適当なタイミングで横切る波形に増幅される。そして、回転に応じた出力パルスが得られる。例えば、増幅後の信号が上しきい値を越えたときに、出力パルスの立ち上がりエッジとし、そののち、信号が下しきい値より小さくなったときに、出力パルスの立ち下がりエッジとする。
【００１５】
回転体が回転せずに振動している場合、図５の左上の波形に示すように、検出信号の振幅が小さい。そこで、自動利得制御回路によって大きい増幅率が設定される。増幅器の最大利得が大きく、しきい値を横切る程度に信号が増幅される場合は、回転していないにも拘わらず、出力パルスが得られる。
【００１６】
振動などのノイズが回転検出センサに印加されて、回転体が回転していない状態で増幅率が大きく設定されたのちに回転体が回転を始めると、増幅率が適切な値に調整されるまでは、正しい出力パルス波形が得られない。
【００１７】
このように、回転体の回転以外に振動なども回転として検出してしまう可能性がある。また、回転を検出するのに増幅率が適切な値に調整されるまでの時間がかかる。特に、回転検出装置の電源が投入された直後は、最大増幅率によって振動を検出してしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、回転体の回転のみの信号を検出し、振動時はパルス出力しない、回転検出センサの信号増幅率調整方法及び回転検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る回転検出センサの信号増幅率調整方法は、回転体の変位によって引き起こされる信号を検出する信号検出手段と、該信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段における増幅率を自動的に調整する自動利得制御手段とを備える回転検出センサの信号増幅率調整方法であって、前記回転体が回転していることを判断する回転判定ステップと、前記増幅手段における信号の増幅率を調整する増幅率調整ステップと、前記回転判定ステップにおいて、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する増幅率限定ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
さらに、前記増幅率限定ステップは、前記回転判定ステップにおいて、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率に固定するよう構成してもよい。
【００２１】
さらに、前記回転検出センサはトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段を備え、前記回転判定ステップは、前記トリガ信号入力手段で前記トリガ信号が入力された場合に、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする。
【００２２】
なお、前記回転検出センサの出力パルス数を計数する計数ステップを備え、前記回転判定ステップは、前記計数ステップで計数するパルス数が所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断してもよい。
【００２３】
好ましくは、前記計数ステップは、所定の時間あたりの前記出力パルス数を計数し、前記回転判定ステップは、前記計数ステップで計数する所定の時間あたりの前記出力パルス数が、所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断する。
【００２４】
また、前記増幅率限定ステップで制限された前記増幅率の範囲を、前記自動利得制御手段が本来有する固有の変動範囲に初期化する初期化ステップを備え、前記増幅率限定ステップは、前記初期化ステップで前記増幅率がリセットされたのち、前記回転判定ステップで最初に前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出センサの起動時における前記増幅率を、前記増幅率調整ステップで調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する、構成としてもよい。
【００２５】
本発明の第２の観点に係る回転検出装置は、回転体の変位によって引き起こされる信号を検出する信号検出手段と、該信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段における増幅率を自動的に調整する自動利得制御手段とを備える回転検出装置であって、前記回転体が回転していることを判断する回転判定手段と、前記回転判定手段で前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する増幅率限定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
さらに、前記増幅率限定手段は、前記回転判定手段において、前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率に固定するよう構成してもよい。
【００２７】
さらに、前記回転検出装置はトリガ信号を入力するトリガ信号入力手段を備え、前記回転判定手段は、前記トリガ信号入力手段で前記トリガ信号が入力された場合に、前記回転体が回転していると判断することを特徴とする。
【００２８】
なお、前記回転検出装置の出力パルス数を計数する計数手段を備え、前記回転判定手段は、前記計数手段で計数するパルス数が所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断してもよい。
【００２９】
好ましくは、前記計数手段は、所定の時間あたりの前記出力パルス数を計数し、前記回転判定手段は、前記計数手段で計数する所定の時間あたりの前記出力パルス数が、所定の値を超えたときに、前記回転体が回転していると判断する。
【００３０】
また、前記増幅率限定手段で制限された前記増幅率の範囲を、前記自動利得制御手段が本来有する固有の変動範囲に初期化する初期化手段を備え、前記増幅率限定手段は、前記初期化手段で前記増幅率がリセットされたのち、前記回転判定手段で最初に前記回転体が回転していると判断された場合に、前記回転検出装置の起動時における前記増幅率を、そのときに前記自動利得制御手段で調整した増幅率を含む所定の増幅率の範囲に制限する、構成としてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の回転検出センサの増幅率調整方法及び回転検出装置によれば、回転検出装置の起動時に振動等を回転体の回転と誤って検出することを防止できる。そして、起動時においても正常な回転を速やかに検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転検出装置の一例を示すブロック図である。図１に示すように、回転検出装置２０は、回転体７と、検出素子１と、増幅器３と、波形整形回路４と、自動利得制御回路５と、スイッチ９と、増幅率設定回路６と、トリガ入力回路１１とを備える。
【００３４】
回転体７は外周部に強磁性体で形成された多くの歯８を備える。ホール素子や磁気抵抗素子などの検出素子１は、回転体７の歯８と磁石２でできる磁気回路中に配置されている。回転体７の回転によって強磁性体の歯８が動くと、検出素子１を貫通する磁束が変化する。検出素子１は、貫通する磁束の変化を電気信号に変換する。
【００３５】
検出素子１の信号は、増幅器３で増幅され、波形整形回路４で二値化されて、回転体７の回転速度に対応した出力パルスに変換される。変換された出力パルスは端子１０から出力される。出力パルスの周期の逆数が、回転体７の回転速度であり、出力パルス数が回転角度を表す。
【００３６】
増幅器３の出力は自動利得制御回路５にも入力される。自動利得制御回路５は、例えば、増幅器３の出力の平均レベルが一定になるように増幅率を調整する。調整された増幅率は、増幅率設定回路６に入力される。増幅器３は可変利得であって、増幅率設定回路６では、例えば、数値データで表された増幅率を、Ｄ／Ａ変換などで増幅器３の制御電圧に変換して増幅器３に入力し、増幅率を設定する。増幅率設定回路６は、増幅率を記憶する不揮発性のメモリを備える。
【００３７】
自動利得制御回路５によって増幅率が適切な値に調整され、検出素子１の信号は上しきい値と下しきい値を適当なタイミングで横切る波形に増幅される（図５参照）。増幅後の信号が上しきい値を越えたときに、出力パルスの立ち上がりエッジとし、そののち、信号が下しきい値より小さくなったときに、出力パルスの立ち下がりエッジとする。そして、回転に応じた出力パルスが得られる。
【００３８】
二値化するしきい値を１つにして、出力パルスをしきい値より大きい場合にＨ（High）、しきい値より小さい場合にＬ（Low）とすると、しきい値付近で変動するノイズによって、出力パルスが変動する。そこで、上と下の２つのしきい値を設けている。
【００３９】
回転検出装置２０は、自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間に、信号経路を断続するスイッチ９を備える。トリガ入力回路１１は、外部からのトリガ信号によってスイッチ９を開放する。トリガ信号は手動のプッシュスイッチなどで入力されてもよい。あるいは、車両の制御装置が別の方法（例えば、エンジンに結合する発電機の電圧と電流）で回転していることを検出できる場合に、車両の制御装置などからトリガ信号が入力されてもよい。リセット入力回路１２は、外部からのリセット信号によってスイッチ９を接続する。
【００４０】
トリガ信号が入力されると、自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間のスイッチ９が開放され、増幅率設定回路６の増幅率は直前の値に保持される。それ以降は、増幅器３の増幅率は前述のメモリに記憶された値に固定される。その結果、回転体７が回転しているときに、トリガ信号を入力することによって、回転体７が回転していて、回転を検出するために適切な増幅率に固定することができる。
【００４１】
トリガ入力回路１１及びスイッチ９は、回転判定手段を構成する。また、スイッチ９及び増幅率設定回路６は増幅率限定手段を構成する。回転検出装置２０は、通常、検出素子１と、増幅回路、自動利得制御回路５、スイッチ９、増幅率設定回路６及び波形整形回路４を構成する一つの集積回路とを備えている（集積化されていない場合もある）。
【００４２】
なお、一旦トリガ信号が入力されて、増幅率が固定されたのち、リセット信号が入力されると、増幅器３の増幅率は自動利得制御回路５によって変動する状態になる。そして、またトリガ信号が入力されたときに増幅率が固定される。
【００４３】
例えば、車両の車軸又はプロペラシャフトなどに取り付けられた回転体７と検出素子１が分離されて、再度組み立てられたような場合に、回転検出装置２０をリセットして、回転している状態でトリガ信号を入力することによって、増幅率を適切な値に固定することができる。回転体７と検出素子１を再構成することがない場合、あるいは再構成してもほとんど条件が変わらない場合は、リセット入力回路１２はなくてもよい。
【００４４】
次に、回転検出装置２０の増幅率調整動作について図２を参照して説明する。図２は、図１に示す回転検出装置２０の増幅率調整の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
回転体７と検出素子１が組み立てられた初期の状態、又はリセットされた状態にあるとする。回転検出装置２０が起動されると、自動利得制御回路５によって検出信号に合わせて増幅率を調整しながら、トリガ信号を待ち受ける（ステップＡ１、ステップＡ２；Ｎｏ）。トリガ信号は、回転体７が通常の回転状態にあって、出力パルスが安定しているときに入力する。
【００４６】
トリガ信号が入力されると（ステップＡ２；Ｙｅｓ）、増幅率をそのときの値に固定する（ステップＡ３）。すなわち、トリガ信号入力回路はスイッチ９を開き、自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間の信号経路を切断するので、増幅率設定回路６の増幅率は直前の値のまま保持される。
【００４７】
その後、回転検出装置２０の電源がオフになって、改めて起動されたときにも、スイッチ９は開いた状態で増幅率は不揮発性メモリに保持された値に固定されるので、回転体７の回転状態を検出する適切な増幅率が保たれる。その結果、起動したときから回転を正常に検出できる出力パルスが得られる。
【００４８】
以上説明したように、回転体７が回転していると判断される場合の増幅率に固定されるので、その後は回転検出装置２０がオン・オフを繰り返しても起動したときから回転を正しく検出することができる。そして、振動などによるノイズが過大に増幅されることがなく、振動などを回転として検出することがない。また、回転体７と検出素子１を再構成した場合でも、その状態に合わせて、信号の増幅率を再度設定して固定することができる。
【００４９】
（実施の形態１の変形）
図２のステップＡ３において増幅率を固定する代わりに、増幅率を所定の範囲に限定することもできる。図６は、実施の形態１に係る回転検出装置の異なる例を示すブロック図である。
【００５０】
図６の回転検出回路２０は、図１のスイッチ９がなく、その代わり、利得範囲制限回路１７を備える。利得範囲制限回路１７は、トリガ信号が入力された場合に、自動利得制御回路５に対して、そのときの増幅率を中心として所定の範囲に増幅率を制限する。また、リセット信号が入力された場合に、増幅率の制限を解除する。利得範囲制限回路１７は、増幅率限定手段を構成する。
【００５１】
利得範囲制限回路１７は、例えば自動利得制御回路５の増幅率変動幅を規定する数値を制限する。自動利得制御回路５では、制限された増幅率変動幅の範囲で増幅率を制御する。増幅率設定回路６は、自動利得制御回路５で設定された増幅率の数値に基づいて、増幅器の増幅率を設定するので、増幅器３の増幅率は、利得範囲制限回路１７で制限された範囲に留まる。その結果、回転体７が回転せず、振動などのノイズがある場合にも、ノイズが過大に増幅されることがなく、振動などを回転として検出することがない。
【００５２】
図６の回転検出回路２０では、図２のステップＡ３において増幅率を固定する代わりに、増幅率を所定の範囲に狭める。図７は、実施の形態１に係る増幅率調整の動作の異なる例を示すフローチャートである。図７に示すように、図２のステップＡ３の代わりにステップＡ４において、可変増幅率の範囲を限定する処理を行う。ここでは、対応する相手の回転体に即した範囲まで増幅率の範囲を狭める。この方法によれば、回転検出装置２０を製造する工程と、回転体７と回転検出装置２０とを組み合わせる工程が異なる場所または時期に行われる場合に、回転検出装置２０の製造段階で可変増幅率の範囲を対象の回転体７に合わせて限定できるので、後の組み合わせ工程では最終調整の工数を抑えることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る回転検出装置の一例を示すブロック図である。実施の形態２では、出力パルスを計数して回転体７が回転していることを判定する。図３に示すように、実施の形態１のトリガ信号回路に代えて、カウンタ１４、判定回路１５、判定回路オン／オフ設定回路１３、トリガ発生回路１６を備える。
【００５４】
カウンタ１４は出力パルスをカウントして、パルス数を判定回路１５に供給する。判定回路オン／オフ設定回路１３は、回転体７が回転していると判断する条件を設定する。例えば、回転検出装置２０がオンになってからの出力パルスの数が所定の数を越えた場合、あるいは、単位時間あたりの出力パルスの数が所定の数を越えた場合などである。回転の判定条件は、例えば、ディップスイッチなどで外部から設定できるようにしてもよいし、フラッシュメモリなどに外部から書き込めるようにしてもよい。また、マスクＲＯＭとして構成することもできる。
【００５５】
判定回路１５は、判定回路オン／オフ設定回路１３が設定した条件と、カウンタ１４から供給されるパルス数を比較して、条件に合致した場合にトリガ発生回路１６を起動する。トリガ発生回路１６は、判定回路１５から起動されると、自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間のスイッチ９を開く。
【００５６】
自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間のスイッチ９が開放されると、増幅率設定回路６の増幅率は直前の値に保持される。それ以降は、増幅器３の増幅率は前述のメモリに記憶された値に固定される。そこで、回転体７が回転していると判断できるパルス数の条件を設定しておくことによって、回転体７が回転していて回転を検出するために適切な増幅率に固定することができる。
【００５７】
判定回路１５及び判定回路オン／オフ設定回路１３は、回転判定手段を構成する。また、トリガ発生回路１６、スイッチ９及び増幅率設定回路６は増幅率限定手段を構成する。回転検出装置２０は、通常、検出素子１と、増幅回路、自動利得制御回路５、スイッチ９、増幅率設定回路６、波形整形回路４、カウンタ１４、判定回路１５、判定回路オン／オフ設定回路１３及びトリガ発生回路１６を構成する一つの集積回路とを備えている（集積化されていない場合もある）。
【００５８】
なお、一旦トリガ発生回路１６が起動されて、増幅率が固定されたのち、リセット入力回路１２からリセット信号が入力されると、スイッチ９が閉じられ、増幅器３の増幅率は自動利得制御回路５によって変動する状態になる。そして、また判定回路１５からトリガ発生回路１６が起動されたときに増幅率が固定される。リセット入力回路１２がなくてもよいことについては、実施の形態１と同様である。
【００５９】
次に、回転検出装置２０の増幅率調整動作について図４を参照して説明する。図４は、図２に示す回転検出装置２０の増幅率調整の動作を示すフローチャートである。
【００６０】
回転体７と検出素子１が組み立てられた初期の状態、又はリセットされた状態にあるとする。回転検出装置２０が起動されると、自動利得制御回路５によって検出信号に合わせて増幅率を調整しながら、出力パルスを計数する（ステップＢ１、ステップＢ２；Ｎｏ）。
【００６１】
出力パルス数が設定した条件に合致した場合（例えば、所定の数を越えると）（ステップＢ２；Ｙｅｓ）、増幅率をそのときの値に固定する（ステップＢ３）。すなわち、判定回路１５はトリガ信号発生回路１６を起動し、トリガ信号発生回路１６はスイッチ９を開く。自動利得制御回路５と増幅率設定回路６の間の信号経路を切断するので、増幅率設定回路６の増幅率は直前の値のまま保持される。
【００６２】
その後、回転検出装置２０の電源がオフになって、改めて起動されたときにも、スイッチ９は開いた状態で増幅率は不揮発性メモリに保持された値に固定されるので、回転体７の回転状態を検出する適切な増幅率が保たれる。その結果、起動したときから回転を正常に検出できる出力パルスが得られる。
【００６３】
（実施の形態２の変形）
図４のステップＢ１において、出力パルス数の累積を計数する代わりに、所定の時間ごとの出力パルス数の計数とすることもできる。図８は、実施の形態２に係る増幅率調整の動作の異なる例を示すフローチャートである。図８に示すように、図４のステップＢ１の代わりに、ステップＢ４で一定時間内のパルス数を計数する。この場合、規定の回転速度を超えたときに、増幅率を固定することになる。この場合、カウンタ１４は、一定時間ごとのパルス数を計数する。あるいは、判定回路１５または判定回路オン／オフ設定回路１３等が一定時間ごとにカウンタ１４をリセットしてもよい。
【００６４】
この方法では、ステップＢ２で比較するパルス数の所定数を、実際の使用時に達しうる回転周波数より小さな規定の周波数に相当する数値とする。回転検出装置２０を単体で検査する場合は、この規定周波数より小さい周波数で検査する。このようにすれば、回転検出装置２０を回転体７と組み合わせて、実際の使用時に近い回転周波数に達したときに増幅率が固定されるので、回転検出装置２０の単体検査ののち増幅率の固定をリセットする必要がない。
【００６５】
この方法によれば、回転検出装置２０を製造する工程と、回転体７と回転検出装置２０とを組み合わせる工程が異なる場所または時期に行われる場合に、後の組み合わせ工程で増幅率の固定をリセットする必要がない。さらに、リセット入力回路１２を省略することができる。
【００６６】
以上説明したとおり、回転体７が回転していると判断される場合の増幅率に固定されるので、その後はオン・オフを繰り返しても回転検出装置２０が起動したときから回転を正しく検出することができる。そして、振動などによるノイズが過大に増幅されることがなく、振動などを回転として検出することがない。また、回転体７と検出素子１を再構成した場合でも、その状態に合わせて、信号の増幅率を再度設定して固定することができる。
【００６７】
本発明の方法によれば、検出できる回転体７との離間距離を幅広く設定できる回転検出装置２０において、別のセンサ等を設ける必要がなく、トリガ信号による信号経路の切断又は判定回路１５などの簡単な構成で、起動時から安定して回転を検出できる回転検出装置２０を実現できる。
【００６８】
なお、本発明の方法は、回転検出以外に、直進運動の検出にも応用することができる。すなわち、リニアアクチュエータで駆動される直進運動体について、直進運動を検出する検出素子の出力が、直進運動体の振動などの信号を含む場合、回転体についてと同様に、信号の増幅率を直進運動をしているときの増幅率に固定する。直進運動体が直進運動していると判断される場合の増幅率に固定されるので、その後はオン・オフを繰り返しても検出装置が起動したときから直進運動を正しく検出することができる。そして、振動などによるノイズが過大に増幅されることがなく、振動などを直進運動として検出することがない。
【００６９】
ラックアンドピニオン又はラックアンドウォームなどで回転を直進運動に変換する場合は、ピニオン又はウォームなどの回転体に本発明の回転検出装置を応用できることは言うまでもない。その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転検出装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る増幅率調整の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係る回転検出装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る増幅率調整の動作を示すフローチャートである。
【図５】回転検出装置における信号の増幅と波形整形を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る回転検出装置の異なる例を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１に係る増幅率調整の動作の異なる例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る増幅率調整の動作の異なる例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１  検出素子（信号検出手段）
３  増幅器（増幅手段）
４  波形整形回路
５  自動利得制御回路（自動利得制御手段）
６  増幅率設定回路（増幅率限定手段）
７  回転体
８  歯
９  スイッチ（増幅率限定手段）
１１  トリガ入力回路（トリガ信号入力手段）
１２  リセット入力回路
１３  判定回路オン／オフ設定回路（回転判定手段）
１４  カウンタ（計数手段）
１５  判定回路（回転判定手段）
１６  トリガ発生回路（増幅率限定手段）
１７  利得範囲制限回路（増幅率限定手段）
２０  回転検出装置
【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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