(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸部（１２）と凹部（１３）とが回転方向に交互に設けられた歯車型のロータ（１０）の回転に伴って抵抗値が変化する複数の磁気抵抗素子対（３１〜３５）と、前記複数の磁気抵抗素子対にバイアス磁界を印加するバイアス磁石（２１）と、を有し、前記ロータが回転することに伴う前記複数の磁気抵抗素子対の抵抗値の変化に基づいて、前記凸部及び前記凹部の凹凸構造に対応した波形のメイン信号と、前記メイン信号に対して位相を持った波形のサブ信号と、をそれぞれ生成する検出部（３０）と、
前記メイン信号及び前記サブ信号を２値化するための２値化閾値を有し、前記検出部から前記メイン信号及び前記サブ信号を入力し、前記メイン信号と前記２値化閾値とを比較して前記メイン信号を２値化した位置信号を生成すると共に、前記サブ信号と前記２値化閾値とを比較して前記位相信号を２値化した位相信号を生成し、前記位置信号を前記凸部の中心通過情報とする一方、前記位相信号を前記ロータの回転態様情報とする判定回路部（４０）と、
を備え、
前記複数の磁気抵抗素子対は、前記バイアス磁石のうち前記ロータ側の端部（２１ａ）よりも前記ロータから離れて配置されていると共に、前記複数の磁気抵抗素子対のうちの第１磁気抵抗素子対（３１）、第２磁気抵抗素子対（３２）、及び第３磁気抵抗素子対（３３）は、前記複数の磁気抵抗素子対のうちの第４磁気抵抗素子対（３４）及び第５磁気抵抗素子対（３５）よりも前記端部から離れて配置されており、
前記第２磁気抵抗素子対は、前記第１磁気抵抗素子対、前記第３磁気抵抗素子対、前記第４磁気抵抗素子対、及び前記第５磁気抵抗素子対に囲まれた範囲に配置されており、
前記検出部は、前記第１磁気抵抗素子対、前記第２磁気抵抗素子対、及び前記第３磁気抵抗素子対の出力に基づいて前記メイン信号を生成すると共に、前記第４磁気抵抗素子対及び前記第５磁気抵抗素子対の出力に基づいて前記サブ信号を生成することを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記第２磁気抵抗素子対は、前記第１磁気抵抗素子対及び前記第３磁気抵抗素子対よりも前記第４磁気抵抗素子対及び前記第５磁気抵抗素子対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記判定回路部は、前記中心通過情報及び前記回転態様情報に基づいて前記ロータの回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定することを特徴とする請求項１または２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、ロータの回転態様を検出する回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロータの回転態様を検出するように構成された回転検出装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、複数の磁気抵抗素子が形成されたセンサチップと、各磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加するバイアス磁石と、各磁気抵抗素子の出力に基づく信号処理を行う処理回路と、を備えた回転検出装置の構成が提案されている。各磁気抵抗素子は、ロータに対向する位置に配置され、ハーフブリッジ回路を形成する磁気抵抗素子対を複数構成している。そして、各磁気抵抗素子対の中点電位がロータの回転に応じて変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、３個の磁気抵抗素子対の出力から２つの第１差動信号及び第２差動信号を生成する構成が考えられる。各磁気抵抗素子対の出力をＡ、Ｂ、Ｃと定義すると、第１差動信号は（Ａ−Ｂ）−（Ｂ−Ｃ）から得られる。第１差動信号は、ロータの山／谷中心検出用の信号である。また、第２差動信号は（Ａ−Ｃ）から得られる。第２差動信号は山谷判別用の信号である。したがって、各磁気抵抗素子対の出力のうちのＡ、Ｃが２つの差動信号に共通のパラメータになっている。
【０００５】
上記の構成において、回転検出装置とロータとのギャップが大きくなると、ロータの歯に対するバイアス磁石の磁界の変化が鈍くなる。このため、第１差動信号及び第２差動信号の各信号振幅が小さくなるので、ロータの歯の長さ中心に対応した出力信号の精度の低下が問題となる。そこで、センサチップにおいて３個の磁気抵抗素子対のいずれかの位置を変更することで第１差動信号及び第２差動信号の信号振幅を大きくすることが考えられる。
【０００６】
しかし、３個のうちの１個の磁気抵抗素子対の出力が２つの差動信号に共通のパラメータになっているので、２つの差動信号の信号振幅はトレードオフの関係になる。すなわち、３個の磁気抵抗素子対のうちのいずれかの位置を変更したことによって第１差動信号及び第２差動信号のうちの一方の信号振幅が大きくなるが、他方の信号振幅は小さくなってしまう。このように、第１差動信号及び第２差動信号の各信号振幅には制約があるので、ロータに対する回転検出装置の検出可能ギャップの拡大が困難になっている。
【０００７】
本発明は上記点に鑑み、ロータに対する検出可能ギャップを拡大することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、凸部（１２）と凹部（１３）とが回転方向に交互に設けられた歯車型のロータ（１０）の回転に伴って抵抗値が変化する複数の磁気抵抗素子対（３１〜３５）と、複数の磁気抵抗素子対にバイアス磁界を印加するバイアス磁石（２１）と、を有し、ロータが回転することに伴う複数の磁気抵抗素子対の抵抗値の変化に基づいて、凸部及び凹部の凹凸構造に対応した波形のメイン信号と、メイン信号に対して位相を持った波形のサブ信号と、をそれぞれ生成する検出部（３０）を備えている。
【０００９】
また、メイン信号及びサブ信号を２値化するための２値化閾値を有し、検出部からメイン信号及びサブ信号を入力し、メイン信号と２値化閾値とを比較してメイン信号を２値化した位置信号を生成すると共に、サブ信号と２値化閾値とを比較して位相信号を２値化した位相信号を生成し、位置信号を凸部の中心通過情報とする一方、位相信号をロータの回転態様情報とする判定回路部（４０）を備えている。
【００１０】
複数の磁気抵抗素子対は、バイアス磁石のうちロータ側の端部（２１ａ）よりもロータから離れて配置されていると共に、複数の磁気抵抗素子対のうちの第１磁気抵抗素子対（３１）、第２磁気抵抗素子対（３２）、及び第３磁気抵抗素子対（３３）は、複数の磁気抵抗素子対のうちの第４磁気抵抗素子対（３４）及び第５磁気抵抗素子対（３５）よりも端部から離れて配置されている。
【００１１】
第２磁気抵抗素子対は、第１磁気抵抗素子対、第３磁気抵抗素子対、第４磁気抵抗素子対、及び第５磁気抵抗素子対に囲まれた範囲に配置されている。
【００１２】
検出部は、第１磁気抵抗素子対、第２磁気抵抗素子対、及び第３磁気抵抗素子対の出力に基づいて位置信号を生成すると共に、第４磁気抵抗素子対及び第５磁気抵抗素子対の出力に基づいて位相信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
これによると、メイン信号は第１磁気抵抗素子対及び第３磁気抵抗素子対がロータから離れるほど信号振幅が大きくなる。一方、サブ信号は第４磁気抵抗素子対及び第５磁気抵抗素子対がロータに近づくほどメイン信号から独立して信号振幅が大きくなる。すなわち、メイン信号及びサブ信号の信号振幅が両方とも大きくなるように各磁気抵抗素子対が配置されることでメイン信号及びサブ信号の両方の信号振幅を最大化することができる。このため、ロータに対するギャップが大きくなっても、メイン信号及びサブ信号の信号振幅を確保することができる。したがって、ロータに対する検出可能ギャップを拡大することができる。
【００１４】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転検出装置と歯車型のロータとの配置関係を示した図である。
【図２】図１に示された回転検出装置の回路構成を示した図である。
【図３】各磁気抵抗素子対の位置に応じたメイン信号（Ｓ１）及びサブ信号（Ｓ２）の信号振幅を示した図である。
【図４】回転検出装置の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】ロータの回転方向の判定条件を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本発明に係る回転検出装置は、例えば内燃機関のクランク角判定装置として用いられる。図１に示されるように、内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定された歯車型のロータ１０の外周部１１に対向するように回転検出装置２０が配置されている。ロータ１０の外周部１１には凸部１２と凹部１３とが回転方向に交互に設けられているなお、図１ではロータ１０の外周部１１の一部を直線状に展開して示している。
【００１８】
回転検出装置２０は、ロータ１０の回転態様を検出するように構成されている。回転検出装置２０は、円筒状のバイアス磁石２１と、このバイアス磁石２１に対して所定の位置に配置されたセンサチップ２２と、を備えて構成されている。
【００１９】
バイアス磁石２１は、センサチップ２２にバイアス磁界を印加することによりセンサチップ２２の磁界の検出感度を一定分だけ上昇させる役割を果たす。バイアス磁石２１の中空部にはセンサチップ２２が配置されている。
【００２０】
センサチップ２２は、半導体チップとして構成されている。センサチップ２２は、ロータ１０の回転に伴って凸部１２の位置すなわちクランク角に応じた信号を出力するように構成された検出部３０を備えている。検出部３０は、ロータ１０の回転に伴って抵抗値が変化する第１磁気抵抗素子対３１、第２磁気抵抗素子対３２、第３磁気抵抗素子対３３、第４磁気抵抗素子対３４、及び第５磁気抵抗素子対３５を備えている。
【００２１】
各磁気抵抗素子対３１〜３５は、ハーフブリッジ回路として構成されている。具体的には、図２に示されるように、第１磁気抵抗素子対３１は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの磁気抵抗素子３１ａ、３１ｂによって構成されている。第１磁気抵抗素子対３１は、ロータ１０の回転に伴って各磁気抵抗素子３１ａ、３１ｂが磁場の影響を受けたときの抵抗値の変化を検出する。また、第１磁気抵抗素子対３１は、当該抵抗値の変化に基づいて、各磁気抵抗素子３１ａ、３１ｂの中点３１ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００２２】
第２〜第５磁気抵抗素子対３２〜３５についても第１磁気抵抗素子対３１と同じ構成である。第２磁気抵抗素子対３２は、２つの磁気抵抗素子３２ａ、３２ｂによって構成されている。そして、各磁気抵抗素子３２ａ、３２ｂの中点３２ｃの電圧を波形信号として出力する。第３磁気抵抗素子対３３は、２つの磁気抵抗素子３３ａ、３３ｂによって構成されている。そして、第３磁気抵抗素子対３３は、各磁気抵抗素子３３ａ、３３ｂの中点３３ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００２３】
また、第４磁気抵抗素子対３４は、２つの磁気抵抗素子３４ａ、３４ｂによって構成されている。そして、各磁気抵抗素子３４ａ、３４ｂの中点３４ｃの電圧を波形信号として出力する。第５磁気抵抗素子対３５は、２つの磁気抵抗素子３５ａ、３５ｂによって構成されている。そして、第５磁気抵抗素子対３５は、各磁気抵抗素子３５ａ、３５ｂの中点３５ｃの電圧を波形信号として出力する。
【００２４】
さらに、検出部３０は、各磁気抵抗素子対３１〜３５の他に、第１〜第４オペアンプ３６〜３９を備えている。第１磁気抵抗素子対３１の中点３１ｃの中点電位をＡと定義すると共に、第２磁気抵抗素子対３２の中点３２ｃの中点電位をＢと定義すると、第１オペアンプ３６は、Ａ−Ｂを演算してその結果を出力するように構成された差動増幅器である。また、第３磁気抵抗素子対３３の中点３３ｃの中点電位をＣと定義すると、第２オペアンプ３７は、Ｂ−Ｃを演算してその結果を出力するように構成された差動増幅器である。
【００２５】
第３オペアンプ３８は、第１オペアンプ３６からＡ−Ｂを入力すると共に第２オペアンプ３７からＢ−Ｃを入力し、（Ａ−Ｂ）−（Ｂ−Ｃ）を演算してその結果をＳ１（＝Ａ＋Ｃ−２Ｂ）として出力するように構成された差動増幅器である。このＳ１の信号は、ロータ１０の凸部１２及び凹部１３の凹凸構造に対応した波形のメイン信号である。例えば、メイン信号Ｓ１は、ロータ１０の凹部１３と凸部１２とエッジ部分で振幅が最大または最小となる波形の信号である。
【００２６】
メイン信号Ｓ１は、−２Ｂの影響が大きく反映される信号である。これは、第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３の各フリー磁性層の磁化方向がロータ１０の凹凸構造に対して小さく振れる一方、第２磁気抵抗素子対３２のフリー磁性層の磁化方向がロータ１０の凹凸構造に対して大きく振れるためである。
【００２７】
第４磁気抵抗素子対３４の中点３４ｃの中点電位をＬと定義すると共に、第５磁気抵抗素子対３５の中点３５ｃの中点電位をＲと定義すると、第４オペアンプ３９は、Ｌ−Ｒを演算してその結果をＳ２として出力するように構成された差動増幅器である。このＳ２の信号は、メイン信号Ｓ１に対して位相差を持った波形のサブ信号である。例えば、サブ信号Ｓ２は、ロータ１０の凸部１２の回転方向中心で振幅が最大となり、凹部１３の回転方向中心で振幅が最小となる波形の信号である。
【００２８】
このように、検出部３０は、第１磁気抵抗素子対３１、第２磁気抵抗素子対３２、及び第３磁気抵抗素子対３３の出力に基づいてメイン信号Ｓ１（＝（Ａ−Ｂ）−（Ｂ−Ｃ））を生成する。また、検出部３０は、第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５の出力に基づいてサブ信号Ｓ２（＝Ｌ−Ｒ）を生成する。なお、各オペアンプ３６〜３９は、信号をオフセット調整して出力するように構成されている。
【００２９】
そして、回転検出装置２０は、検出部３０で検出されたロータ１０の回転態様に応じた信号を生成する判定回路部４０を備えている。判定回路部４０は、上述のセンサチップ２２に形成されていても良いし、図示しない別の半導体チップに形成されていても良い。
【００３０】
判定回路部４０は、閾値生成部４１、第１コンパレータ４２、第２コンパレータ４３、及び制御部４４を備えている。閾値生成部４１は、電源（Ｖｃｃ）とグランド（ＧＮＤ）との間に直列接続された２つの抵抗４１ａ、４１ｂによって構成されている。各抵抗４１ａ、４１ｂの中点４１ｃの電位が２値化閾値とされる。２値化閾値はメイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ１を２値化するための閾値として用いられる。
【００３１】
第１コンパレータ４２は、検出部３０の第３オペアンプ３８からメイン信号Ｓ１を入力すると共に閾値生成部４１から２値化閾値を入力する。そして、第１コンパレータ４２は、メイン信号Ｓ１と２値化閾値とを比較してメイン信号Ｓ１を２値化した位置信号を生成する。
【００３２】
第２コンパレータ４３は、検出部３０の第４オペアンプ３９からサブ信号Ｓ２を入力すると共に閾値生成部４１から２値化閾値を入力する。そして、第２コンパレータ４３は、サブ信号Ｓ２と２値化閾値とを比較してサブ信号Ｓ２を２値化した位相信号を生成する。
【００３３】
制御部４４は、第１コンパレータ４２から位置信号を凸部１２の中心通過情報として入力すると共に、第２コンパレータ４３から位相信号をロータ１０の回転態様情報として入力する制御回路である。また、制御部４４は、中心通過情報及び回転態様情報に基づいてロータ１０の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定する機能を有している。制御部４４は、位置信号及びロータ１０の回転方向の情報を出力端子２３（Ｖｏｕｔ）を介して図示しない外部機器に出力する。
【００３４】
以上が、本実施形態に係る回転検出装置２０の全体構成である。なお、回転検出装置２０は外部機器に接続される電源端子２４（Ｖｃｃ）及びグランド端子２５（ＧＮＤ）を備えている。そして、回転検出装置２０は、これらの端子２４、２５を介して外部機器から電源供給される構成となっている。
【００３５】
次に、センサチップ２２における各磁気抵抗素子対３１〜３５の配置関係について説明する。図１に示されるように、各磁気抵抗素子対３１〜３５は、バイアス磁石２１のうちロータ１０側の端部２１ａよりもロータ１０から離れて配置されている。つまり、全ての磁気抵抗素子対３１〜３５がバイアス磁石２１の中空部に配置されている。
【００３６】
また、各磁気抵抗素子対３１〜３５のうちの第１磁気抵抗素子対３１、第２磁気抵抗素子対３２、及び第３磁気抵抗素子対３３は、複数の磁気抵抗素子対３１〜３５のうちの第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５よりもバイアス磁石２１の端部２１ａから離れて配置されている。すなわち、メイン信号Ｓ１を生成するための各磁気抵抗素子対３１〜３３が、サブ信号Ｓ２を生成するための各磁気抵抗素子対３４、３５よりもバイアス磁石２１の端部２１ａから遠ざけられている。
【００３７】
そして、第２磁気抵抗素子対３２は、第１磁気抵抗素子対３１、第３磁気抵抗素子対３３、第４磁気抵抗素子対３４、及び第５磁気抵抗素子対３５に囲まれた範囲に配置されている。当該範囲は、センサチップ２２を構成する半導体チップの一面において、各磁気抵抗素子対３１、３３〜３５を結ぶことによって形成される最大の範囲である。
【００３８】
さらに、第２磁気抵抗素子対３２は、第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３よりも第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５側に配置されている。これにより、メイン信号Ｓ１は−２Ｂの影響が大きく反映される。すなわち、−Ｘ方向においては歯の中心配置での精度が向上する。また、−Ｙ方向においては各磁気抵抗素子対３４、３５側で振幅が向上する。このため、回転検出装置２０の検出可能ギャップの拡大を図ることができる。
【００３９】
ここで、第４磁気抵抗素子対３４、第２磁気抵抗素子対３２、及び第５磁気抵抗素子対３５は、バイアス磁石２１の中空部のうちの端部２１ａ側に形成される磁界の磁束密度が一定以上の位置に配置されることが好ましい。これにより、第４磁気抵抗素子対３４、第２磁気抵抗素子対３２、及び第５磁気抵抗素子対３５の検出感度を向上させることができる。
【００４０】
そして、回転検出装置２０がロータ１０の影響を受けない状況では、第２磁気抵抗素子対３２にはバイアス磁石２１の中心軸に沿ったバイアス磁界が印加される。一方、他の各磁気抵抗素子対３１、３３〜３５にはバイアス磁石２１の端部を巻き込むバイアス磁界が印加される。
【００４１】
具体的には、他の各磁気抵抗素子対３１、３３〜３５ではバイアス磁石２１の中心軸から外側を向く磁界が印加される。第１磁気抵抗素子対３１と第３磁気抵抗素子対３３とでは、バイアス磁石２１の中心軸を中心として対称のバイアス磁界が印加される。さらに、第４磁気抵抗素子対３４と第５磁気抵抗素子対３５とでは、バイアス磁石２１の中心軸を中心として対称のバイアス磁界が印加される。
【００４２】
上記の各磁気抵抗素子対３１〜３５の配置は、以下の発明者らの検討に基づいている。まず、バイアス磁石２１の端部２１ａを基準としてロータ１０の径方向の距離をＹと定義する。なお、Ｙに垂直な方向をＸとする。
【００４３】
そして、発明者らは、第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３のＹの値を変化させたときのメイン信号Ｓ１の信号振幅の変化を調べた。また、発明者らは、第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５のＹの値を変化させたときのサブ信号Ｓ２の信号振幅の変化を調べた。
【００４４】
その結果、図３に示されるように、メイン信号Ｓ１についてはＹが大きくなるほど、すなわち第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３がバイアス磁石２１の端部２１ａから遠ざかるほど信号振幅が大きくなった。一方、サブ信号Ｓ２についてはＹが小さくなるほど、すなわち第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５がバイアス磁石２１の端部２１ａに近づくほど信号振幅が大きくなった。
【００４５】
以上の結果から、メイン信号Ｓ１を生成する第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３をバイアス磁石２１の端部２１ａから遠ざけることでメイン信号Ｓ１の信号振幅を拡大することができる。また、サブ信号Ｓ２を生成する第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５をバイアス磁石２１の端部２１ａに近づけることで、メイン信号Ｓ１の信号振幅に関係なくサブ信号Ｓ２の信号振幅を拡大することかできる。つまり、サブ信号Ｓ２の信号振幅を、メイン信号Ｓ１の信号振幅から独立して調整することができる。
【００４６】
次に、回転検出装置２０の作動について説明する。まず、ロータ１０が回転すると、図４に示されるように、検出部３０とロータ１０の外周部１１とのギャップの変化に基づいて、検出部３０ではメイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ２が取得される。
【００４７】
メイン信号Ｓ１は、ロータ１０の凸部１２の回転方向中心で２値化閾値を超えるような波形の信号となっている。一方、サブ信号Ｓ２は、メイン信号Ｓ１に対して位相差を持った波形、具体的にはロータ１０の凸部１２の回転方向中心で振幅が最大となる波形の信号となっている。
【００４８】
そして、検出部３０で取得されたメイン信号Ｓ１は、判定回路部４０の第１コンパレータ４２によって２値化閾値と比較される。メイン信号Ｓ１の信号振幅が２値化閾値より大きい場合は例えばＨｉ、メイン信号Ｓ１の信号振幅が２値化閾値より小さい場合は例えばＬｏの位置信号が第１コンパレータ４２で生成される。
【００４９】
検出部３０で取得されたサブ信号Ｓ２は、判定回路部４０の第２コンパレータ４３によって２値化閾値と比較される。サブ信号Ｓ２の振幅が２値化閾値より大きい場合は例えばＨｉ、サブ信号Ｓ２の振幅が２値化閾値より小さい場合は例えばＬｏの位相信号が第２コンパレータ４３で生成される。
【００５０】
上記のように、随時、ロータ１０の回転に伴ってメイン信号Ｓ１、サブ信号Ｓ２、位置信号、及び位相信号が生成され、位置信号及び位相信号が制御部４４に入力される。これに伴い、判定回路部４０では、位置信号を出力信号として外部機器に出力するための処理が行われる。
【００５１】
また、制御部４４は、位置信号の中心通過情報及び位相信号の回転態様情報に基づいてロータ１０の回転方向が正転であるかまたは逆転であるかを判定する。
【００５２】
まず、ロータ１０の回転方向が正転の場合、時点Ｔ１の前後では、メイン信号Ｓ１の振幅が２値化閾値よりも小さくなる。このため、位置信号はＨｉからＬｏになる。また、サブ信号Ｓ２の信号振幅は２値化閾値よりも大きいので、２値化された位相信号はＨｉとなる。したがって、制御部４４は、位置信号がＨｉからＬｏに立ち下がること、及び、位相信号がＨｉであることの両方を満たすことから、ロータ１０は正転していると判定する。
【００５３】
一方、ロータ１０の回転方向が逆転の場合、時点Ｔ１の前後では、メイン信号Ｓ１の振幅が２値化閾値よりも大きくなる。このため、位置信号はＬｏからＨｉになる。また、サブ信号Ｓ２の信号振幅は２値化閾値よりも大きいので、２値化された位相信号はＨｉとなる。したがって、制御部４４は、位置信号がＬｏからＨｉに立ち上がること、及び、位相信号がＨｉであることの両方を満たすことから、ロータ１０は逆転していると判定する。
【００５４】
上記の判定は、時点Ｔ２の前後においても同じである。つまり、制御部４４は、図５に示された条件を満たすか否かを判定することにより、ロータ１０の回転方向を判定している。
【００５５】
以上説明したように、メイン信号Ｓ１の生成に必要な第１〜第３磁気抵抗素子対３１〜３３と、サブ信号Ｓ２の生成に必要な第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５と、をそれぞれ分けた構成になっている。このため、メイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ２の信号振幅が両方とも大きくなるように各磁気抵抗素子対３１〜３５を配置することができる。これに伴い、メイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ２の両方の信号振幅を最大化することができる。
【００５６】
上記のように、メイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ２の両方の信号振幅を大きくすることができるので、ロータ１０に対する回転検出装置２０のギャップが大きくなっても、メイン信号Ｓ１及びサブ信号Ｓ２の信号振幅が小さくならずに済む。したがって、ロータ１０に対する回転検出装置２０の検出可能ギャップを拡大することができる。
【００５７】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された回転検出装置２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、コンパレータ４２、４３毎に２値化閾値が設定されていても良い。
【００５８】
また、各コンパレータ４２、４３は、それぞれヒステリシス特性を有していても良いこの場合、第１コンパレータ４２は、メイン信号Ｓ１が２値化閾値よりも小さくなったときに２値化閾値が第１の値になり、メイン信号Ｓ１が２値化閾値よりも大きくなったときに２値化閾値が第１の値よりも小さい第２の値になるように設定される。つまり、第１コンパレータ４２は、メイン信号Ｓ１に応じて２値化閾値を第１の値または第２の値に切り替える。これにより、メイン信号Ｓ１にノイズ等が入ったとしてもメイン信号Ｓ１が２値化閾値を超えにくくなるので、ノイズ耐性が向上する。
【００５９】
同様に、第２コンパレータ４３は、サブ信号Ｓ２が２値化閾値よりも小さくなったときに２値化閾値が第１の値になり、サブ信号Ｓ２が２値化閾値よりも大きくなったときに２値化閾値が第１の値よりも小さい第２の値になるように設定される。
【００６０】
上記の実施形態では、第２磁気抵抗素子対３２は、第１磁気抵抗素子対３１及び第３磁気抵抗素子対３３よりも第４磁気抵抗素子対３４及び第５磁気抵抗素子対３５側に配置されていたが、これは配置の一例である。したがって、第２磁気抵抗素子対３２の位置は他の位置でも良い。
【００６１】
上記の実施形態では、ロータ１０は内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定されるものであったが、回転検出装置２０の適用は内燃機関に限られない。
【００６２】
上記の実施形態では、ロータ１０の回転態様情報を示す位相信号はロータ１０の回転方向の判定に用いられていたが、これは位相信号の利用の一例である。したがって、例えば、位相信号は、制御部４４が位置信号を外部装置に出力する際の許可または禁止の判定に用いられても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１０        ロータ
１２        凸部
１３        凹部
２１        バイアス磁石
３０        検出部
３１〜３５  磁気抵抗素子対
４０        判定回路部
【図１】
0006337842.tif 000002
【図２】
0006337842.tif 000003
【図３】
0006337842.tif 000004
【図４】
0006337842.tif 000005
【図５】
0006337842.tif 000006