(57)【要約】【課題】  簡便に回転体の回転方向を検出することができる回転状態検出装置及び回転状態検出方法を提供する。【解決手段】  バイアス磁界を発生する磁石と磁石のバイアス磁界中に被検出対象である凹凸状磁性回転体に対向しその回転方向に並べて配置され被検出対象の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子で構成された第１，第２ブリッジ回路と第１ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第１コンパレータと第２ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第２コンパレータを有し、第１、第２コンパレータの出力の変化を検出する検出手段を有する。【選択図】          図１
2005345384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアス磁界を発生する磁石、
前記磁石のバイアス磁界中に、磁性回転体の凹凸面に対向し、その回転方向に並べて配置され、上記被検出対象の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子で構成された第１，第２ブリッジ回路、
前記第１ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第１コンパレータ、
前記第２ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第２コンパレータ、
前記第１、第２コンパレータの出力の変化を検出する検出手段を有する回転体の回転状態検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、クロック端子とクリア端子を有する第１、第２フリップフロップと
プリセット端子とクリア端子を有する第３フリップフロップとを有し、
第１フリップフロップのクロック端子と前記第１コンパレータの出力端子とが接続され、前記第１フリップフロップのクリア端子と前記第２コンパレータの出力端子とが接続され、
第２フリップフロップのクロック端子と前記第２コンパレータの出力端子とが接続され、前記第２フリップフロップのクリア端子と前記第１コンパレータの出力端子とが接続され、
第３フリップフロップのプリセット端子と前記第１フリップフロップの出力端子とが接続され、前記第３フリップフロップのクリア端子と第２フリップフロップの出力端子とが接続されたことを特徴とする請求項１記載の回転状態検出装置。
【請求項３】
前記第１、第２ブリッジ回路は同一基板上に構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の回転状態検出装置。
【請求項４】
磁性回転体の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子よりそれぞれなる２つのブリッジ回路の中点電圧をそれぞれ検出し、
前記一対の検出信号の電位と基準電位とを比較し、基準電位との大小関係が反転するタイミングを検出し、
前記一対の検出信号の電位のいずれかと基準電位との大小関係が２回反転する間に、他方の検出信号の電位と基準電位との大小関係が２回反転した場合に回転方向が逆転したとする回転状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性回転体の回転状態を検出する回転状態検出装置及び回転状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に自動車のエンジンでは、エンジンの回転数や、複数ある気筒の点火タイミングを検出するために、回転センサが取り付けられている。回転センサは、例えば回転する歯車の歯に向けてバイアス磁界を発生する磁石と、バイアス磁界の変化に伴い抵抗値が変化する２組の磁気抵抗素子パターンを備え、磁気抵抗素子パターンをバイアス磁石の磁気的中心軸に対称に配置し、歯車の回転による磁界の変化を電圧として出力し、２組の磁気抵抗素子パターンの出力の差分をとることにより、製造要因によるオフセットや、電源変動や雑音などをキャンセルし、正確に回転検出している。
【０００３】
また、例えば、１組の磁気抵抗素子パターンを備えて、アナログスレッショルドレベルを設定することにより、逆回転を検知している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３７９２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１０８７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される回転検出装置は、２組の磁気抵抗素子パターンの出力の差分をとって、回転数を検知するものである。そのため、特許文献１の図２に示すように、歯車が逆回転しても、出力波形は同様となり、歯車の回転方向は検出できない問題点があった。  一方、現状の自動車用エンジンでは、燃料の圧縮工程でエンジンが停止した場合、圧縮された空気の反発により、軸が逆回転を起こす場合がある。従来の回転検出装置では、回転方向は検知できないため、上記のような逆回転が生じても、これを正回転と判断し、次回エンジン始動時に気筒の点火タイミングを誤ってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献２に示される逆回転検知装置では、２つのスレッショルドレベルを外部から設定する必要があり、デバイスのばらつきや、取り付け精度などにより、個別に調整を必要とする問題があった。
【０００７】
本発明は上述の問題を解決しようとするもので、簡便に回転体の回転方向を検出することができる回転状態検出装置及び回転状態検出方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の回転状態検出装置は、バイアス磁界を発生する磁石と磁石のバイアス磁界中に被検出対象である凹凸状磁性回転体に対向しその回転方向に並べて配置され被検出対象の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子で構成された第１，第２ブリッジ回路と、第１ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第１コンパレータと、第２ブリッジ回路の中点電圧と基準電圧との大小を検出し論理値を出力する第２コンパレータと、第１、第２コンパレータの出力の変化を検出する検出手段とを有するものである。
【０００９】
また、本発明の回転状態検出方法は、磁性回転体の回転に応じるバイアス磁界の状態変化により抵抗変化を生じる一対の磁気抵抗効果素子よりそれぞれなる２つのブリッジ回路の中点電圧をそれぞれ検出し、一対の検出信号の電位と基準電位とを比較し、基準電位との大小関係が反転するタイミングを検出し、一対の検出信号の電位のいずれかと基準電位との大小関係が２回反転する間に、他方の検出信号の電位と基準電位との大小関係が２回反転した場合に回転方向が逆転したとするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡便な回路構成で回転体の回転方向を検出することができる。また、個別の調整が必要でない回転状態検出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の回転状態検出装置の主要部を示すブロック図である。また、図２は本発明による回転状態検出装置の具体的な装置構成図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は回転状態検出装置の配置関係を示した図、図２（ｃ）は本実施の形態１に用いられる２組の磁気抵抗効果素子のパターン図である。図２において、磁気抵抗効果素子ユニット１は、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂで構成される。図１を参照して、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂは接続され、磁気抵抗効果素子１１ｂの端子１１ｅが接地され、磁気抵抗効果素子１１ａの端子１１ｄに定電圧が印加され、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂの接続部の端子１１ｃが中点電圧を出力する第１ブリッジ回路１１を構成している。同様に、磁気抵抗効果素子１２ａ、１２ｂは接続され、磁気抵抗効果素子１２ｂの端子１２ｅが接地され、磁気抵抗効果素子１２ａの端子１２ｄに定電圧が印加され、磁気抵抗効果素子１２ａ、１２ｂの接続部の端子１２ｃが中点電圧を出力する第２ブリッジ回路１２を構成している。
【００１２】
図２（ａ）に示すように、被検出対象である磁性回転体８は、磁界を変化させる形状を具備した凹凸状又は櫛歯状である。このような形状をここでは凹凸状と称する。磁石９は着磁方向が、凹凸状磁性回転体８の回転軸８１の方向に向き、凹凸状磁性回転体８に対向し、間隔を空けて配置され、バイアス磁界を発生する。磁気抵抗効果素子ユニット１は、図２（ｂ）に示すように磁石９と所定の間隔を持って配置されるとともに、凹凸状磁性回転体８と対向している。また、図２（ｂ）では図示していないが、磁気抵抗効果素子ユニット１を構成する第１ブリッジ回路１１と第２ブリッジ回路１２は凹凸状磁性回転体８の回転方向８２に並べて所定の間隔を持って配置される。なお、図２（ｂ）は凹凸状磁性回転体８の外周縁を直線上に延ばして表示している。
【００１３】
図２（ｂ）に示した磁気抵抗効果素子ユニット１を構成する第１ブリッジ回路１１と第２ブリッジ回路１２の具体的なパターン例を図２（ｃ）に示す。ここでは、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの順に並べて配置されている。
【００１４】
なお、ここでは磁気抵抗効果素子ユニット１は同一基板上に形成しているために磁気抵抗効果素子ユニットを煩雑な調整作業を行わずに配置することができる。しかし、磁気抵抗効果素子ユニット１は同一基板上に形成する必要はなく、第１ブリッジ回路１１と第２ブリッジ回路１２が所定の距離で並べて配置されておれば良い。
【００１５】
図２（ａ）において、第１、第２ブリッジ回路１１、１２では、それぞれ、印加される磁界の強度によって、ブリッジ回路を構成する磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの抵抗値が変化する。抵抗値が変化することにより第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧（端子１１ｃ、１２ｃの電圧で、以後その電圧も同一符号で示す）も変化する。コンパレータ３１、３２はそれぞれ、中点電圧１１ｃ、１２ｃを基準電圧（Ｒｅｆ）と比較し、基準電圧に対しての中点電圧の大小を検出し、出力端子６１、６２に論理値を出力する。
【００１６】
コンパレータ３３は、第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃの差分をとりその正負に基づく論理値を出力端子７１に出力する。磁性回転体８の回転数は、出力端子７１の単位時間あたりの個数により検出できる。
【００１７】
Ｄ（ディレイ）フリップフロップタイプのフリップフロップ４１のクロック端子（＞）は出力端子６１に接続され、クリア端子（ＣＲ）は出力端子６２に接続されており、出力端子５１に論理値を出力する。一方、Ｄフリップフロップタイプのフリップフロップ４２のクロック端子（＞）は出力端子６２に接続され、クリア端子（ＣＲ）は出力端子６１に接続されており、出力端子５２に論理値を出力する。Ｄフリップフロップ４１、４２のデータ端子はともに定電圧源に接続されている。Ｄフリップフロップ４１、４２はクロック端子（＞）に”１”が入力された際に、出力端子６１、６２に”１”を出力し、その出力を保持する。一方、Ｄフリップフロップ４１、４２はクリア端子（ＣＲ）に”１”が入力された際に、出力端子６１、６２に”０”を出力し、リセットされる。
【００１８】
非同期プリセットおよび非同期クリア付きフリップフロップ７０はプリセット端子（ＰＲ）にＤフリップフロップ４１の出力端子５１が接続され、クリア端子（ＣＲ）にＤフリップフロップ４２の出力端子５２に接続されており、論理値を出力端子７２に出力する。
フリップフロップ７０は、プリセット端子（ＰＲ）に論理値”１”が入力された場合に、論理値”１”を出力端子７２に出力し、クリア端子（ＣＲ）に論理値”１”が入力された場合に、論理値”０”を出力端子７２に出力する。
なお、以後、出力端子に出力された論理値出力も同一符号で示す。
【００１９】
なお、図１において、コンパレータ３１、３２における基準電圧は、同一電圧であってもよいが、製造時のばらつきなどにより、基準電圧の最適値が、コンパレータ３１、３２で異なる場合もあるので、コンパレータ３１、３２における基準電圧は異なる電圧でもよい。
【００２０】
次に動作について、図１〜図５に沿って説明する。図３は凹凸状磁性回転体８の１個の歯が通過する場合のブリッジ回路の磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化と中点電圧の変化を説明する図である。凹凸状磁性回転体８が回転することにより、磁気抵抗効果素子ユニット１に印加される磁界が変化し、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの抵抗値が変化する。磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂは、対向する凹凸状磁性回転体８の歯の中心に一番近い時に抵抗値の変化が最大となる。磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ及び磁気抵抗効果素子１２ａ、１２ｂはそれぞれ、回転方向に所定の間隔を持って配置されているため、凹凸状磁性回転体８が正回転（図２（ａ）に示す矢印８２の方向）の場合では、図３（ａ）に示すような抵抗値変化を示す。ここで、磁気抵抗効果素子１１ｂ、１２ａは同一の場所に配置されているために、抵抗値の変化は同じとなる。図３（ａ）に示すように、その抵抗値の変化が最大となる時間は、磁気抵抗効果素子それぞれで異なる。従って、中点電圧１１ｃ、１２ｃは、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化に伴い変化する。その電圧の波形を図３（ｂ）に示す。なお、図３（ａ）では、磁気抵抗効果素子１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの抵抗値を同一符号で示す。
【００２１】
一方、図２（ａ）に示すような連続歯の場合は、中点電圧１１ｃ、１２ｃは図４あるいは図５に示すような連続波形になる。ここで、図４は、凹凸状磁性回転体８が正回転（図２（ａ）に示す矢印８２の方向）の場合を、図５は、凹凸状磁性回転体８が逆回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。凹凸状磁性回転体８が正回転している場合は、図４に示すように、第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃは、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃよりも、位相が遅れる。従って、それぞれの第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃの基準電圧との差の論理値出力であるコンパレータ３１、３２の出力端子６１、６２の出力波形は図４のようになる。
また、第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃの差の論理値出力７１も図４に示すようになる。
【００２２】
一方、凹凸状磁性回転体８が逆回転している場合は、図５のように第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃは第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃよりも移相が遅れる。従って、それぞれの第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃの基準電圧との差の論理値出力であるコンパレータ３１、３２の出力端子６１、６２の出力波形は図５のようになる。
また、第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃの差の論理値出力７１も図５に示すようになる。
つまり、中点電圧１１ｃ、１２ｃの出力波形の位相の違いを検知し、位相が逆転すれば回転方向が逆転していることになる。
【００２３】
図４に示すような凹凸状磁性回転体８が正回転の場合、コンパレータ３１の論理値出力６１はコンパレータ３２の論理値出力６２よりも先に立ち上がるため、フリップフロップ４１の論理値出力５１は、時刻ｔ１で”１”にセットされる。
次に時刻ｔ２において、コンパレータ３２の論理値出力６２が立ち上がるため、フリップフロップ４１の論理値出力５１は、”０”にリセットされる。
一方、フリップフロップ４２においては、時刻ｔ１でコンパレータ３１の論理値出力６１が”１”であり、フリップフロップ４２はリセットされ、論理値出力５２は”０”となっている。
次に、時刻ｔ２において、コンパレータ３２の論理値出力６２が立ち上がるが、コンパレータ３１の論理値出力６１が”１”であるために、フリップフロップ４２はリセットされたままであるため、論理値出力出力５２は”０”のままである。
従って、フリップフロップ７０はフリップフロップ４１の論理値出力５１により、”１”にセットされ、出力端子７２に”１”が出力される。
【００２４】
図５に示すような凹凸状磁性回転体８が逆回転の場合は正回転の場合と反対の動作となり、フリップフロップ４１の論理値出力５１は”０”のままであり、フリップフロップ４２の論理値出力５２は時刻ｔ３で”１”にセットされ、時刻ｔ４において”０”にリセットされる。そのために、フリップフロップ７０はフリップフロップ４２の論理値出力５２により、”０”にセットされ、出力端子７２に”０”が出力される。
【００２５】
つまり、凹凸状磁性回転体８が正回転の場合はフリップフロップ７０の出力７２は”１”であり、逆回転の場合は”０”となる。
そこで、フリップフロップ７０の出力を検出すれば、磁性回転体８の回転方向を検出することができる。
【００２６】
次に、凹凸状磁性回転体８が正回転から逆回転に移行した場合の動作について、図６〜図９を用いて説明する。正回転から逆回転に移行する場合は、反転する際の第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃと基準電圧との差の正負に状態によって動作が異なる。
具体的には図４における（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各時間領域の場合に分けられる。それぞれの時間領域における中点電圧１１ｃ、１２ｃの基準電圧との高低を表１にまとめる。
【００２７】
【表１】
2005345384.tif 000003
【００２８】
それぞれの場合について、図に沿って説明する。
図６は、図４の（Ａ）の時間領域で反転した場合の説明図である。（Ａ）の領域とは第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃが基準電圧より低く、コンパレータ３１、３２の出力端子６１、６２の出力がともに”０”となる時刻から第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃが基準電圧より高く、コンパレータ３１の出力端子６１の出力が”１”となる時間までの領域である。
【００２９】
図６に示すように、磁性回転体８が正回転している間は、フリップフロップ７０の出力７２は”１”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、（Ａ）の領域である時刻ｔ７において磁性回転体８が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧１１ｃ、１２ｃの出力波形は図６に示すように、基準電圧より低い状態のまま、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃは、第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃよりも位相が遅れるようになる。
従って、コンパレータ３１、３２の論理値出力６１、６２は図６のように、反転する前は、コンパレータ３１の論理値出力６１はコンパレータ３２の論理値出力６２よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ３２の論理値出力６２はコンパレータ３１の論理値出力６１よりも先に立ち上がるようになる。この位相が反転するまでの遷移期間では、中点電圧１１ｃ、１２ｃはともに基準電圧より低く、コンパレータ３１、３２の論理値出力６１、６２は”０”のままである。
次に、時刻ｔ８ではコンパレータ３１の論理値出力６１が”０”の状態でコンパレータ３２の論理値出力６２が”１”となるため、フリップフロップ４２の論理値出力５２は”１”にセットされる。よって、フリップフロップ７０の論理値出力７２は、”０”にリセットされ、磁性回転体８が反転したと検出できる。
【００３０】
また、反転した時刻ｔ７のタイミングにおいて、中点電圧１１ｃ、１２ｃの位相が逆転するので、コンパレータ３１の論理値出力６１の出力が変化する時刻ｔ５と時刻ｔ９との間にコンパレータ３２の論理値出力６２の出力が時刻ｔ６、ｔ８と２回変化している。そのため、コンパレータ３１の論理値出力６１の出力が２回変化する間にコンパレータ３２の論理値出力６２の出力が２回変化すれば反転していると判断しても良い。
【００３１】
図７は、図４の（Ｂ）の時間領域で反転した場合の説明図である。（Ｂ）の領域とは（Ａ）の時間領域の次の領域であり、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃが基準電圧より高く、コンパレータ３１の論理値出力６１が”１”となる時刻から第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃが基準電圧より高く、コンパレータ３２の論理値端子６２が”１”となる時間までの領域である。
【００３２】
図７に示すように、磁性回転体８が正回転している間は、フリップフロップ７０の論理値出力７２は”１”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域（Ｂ）である時刻ｔ１２において磁性回転体８が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧１１ｃ、１２ｃの出力波形は図７に示すような波形となり、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃは、第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃよりも位相が遅れるようになる。従って、図７のように、反転前はコンパレータ３１の論理値出力６１はコンパレータ３２の論理値出力６２よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ３２の論理値出力６２はコンパレータ３１の論理値出力６１よりも先に立ち上がるようになる。つまり、時刻ｔ１１ではコンパレータ３１の論理値出力６１が立ち上がり、時刻ｔ１３でコンパレータ３１の論理値出力６１が”０”となった後に、時刻ｔ１４になるまでコンパレータ３２の論理値出力６２が”１”にならないため、フリップフロップ４１の論理値出力５１は時刻ｔ８から”１”のままである。次に、時刻ｔ１２では、コンパレータ３１の論理値出力６１が”０”の状態でコンパレータ３２の論理値出力６２が立ち上がるため、フリップフロップ４２の論理値出力５２は”１”となり、フリップフロップ７０の論理値出力７２は、”０”にリセットされ、磁性回転体８が反転したと検出できる。
【００３３】
また、反転した時刻ｔ１２のタイミングにおいて、中点電圧１１ｃ、１２ｃの位相が逆転するので、コンパレータ３２の論理値出力６２の出力が変化する時刻ｔ１０と時刻ｔ１４との間にコンパレータ３１の論理値出力６１の出力が時刻ｔ１１、ｔ１３と２回変化している。そのため、コンパレータ３２の論理値出力６２の出力が２回変化する間にコンパレータ３１の論理値出力６１の出力が２回変化すれば反転していると判断しても良い。
【００３４】
図８は、図４の（Ｃ）の時間領域で反転した場合の説明図である。（Ｃ）の領域とは（Ｂ）の領域の次の領域であり、第１、第２ブリッジ回路１１、１２の中点電圧１１ｃ、１２ｃが基準電圧より高く、コンパレータ３１、３２の論理値出力６１、６２がともに”１”となる時刻から第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃが基準電圧より低く、コンパレータ３１の論理値出力６１が”０”となる時間までの領域である。
【００３５】
図８に示すように、磁性回転体８が正回転している間は、フリップフロップ７０の論理値出力７２は”１”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域（Ｃ）である時刻ｔ１７において磁性回転体８が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧１１ｃ、１２ｃの出力波形は図８に示すような波形となり、基準電圧より高い状態のまま、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃは、第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃよりも位相が遅れるようになる。
【００３６】
従って、図８のように、反転する前は、コンパレータ３１の論理値出力６１はコンパレータ３２の論理値出力６２よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ３２の論理値出力６２はコンパレータ３１の論理値出力６１よりも先に立ち上がるようになる。つまり、時刻ｔ２０ではコンパレータ３１の論理値出力６１が”０”の状態でコンパレータ３２の論理値出力６２が”１”となるため、フリップフロップ４２の論理値出力５２は”１”にセットされる。よって、フリップフロップ７０の論理値出力７２は、”０”にリセットされ、磁性回転体８が反転したと検出できる。
【００３７】
また、反転した時刻ｔ１７のタイミングにおいて、中点電圧１１ｃ、１２ｃの位相が逆転するので、コンパレータ３１の論理値出力６１の出力が変化する時刻ｔ１５と時刻ｔ１９との間にコンパレータ３２の論理値出力６２の出力が時刻ｔ１６、ｔ１８と２回変化している。そのため、コンパレータ３１の論理値出力６１の出力が２回変化する間にコンパレータ３２の論理値出力６２の出力が２回変化すれば反転していると判断しても良い。
【００３８】
図９は、図４の（Ｄ）の時間領域で反転した場合の説明図である。（Ｄ）の領域とは（Ｃ）の時間領域の次の領域であり、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃが基準電圧より低くなり、コンパレータ３１の出力端子６１の出力が”０”となる時刻から第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃが基準電圧より低くなり、コンパレータ３２の出力端子６２の出力が”０”となる時間までの領域である。
【００３９】
図９に示すように、磁性回転体８が正回転している間は、フリップフロップ７０の出力７２は”１”にセットされており、正回転であることを示している。
次に、領域（Ｄ）である時刻ｔ２３において磁性回転体８が正回転から逆回転に反転した場合、中点電圧１１ｃ、１２ｃの出力波形は図９に示すような波形となり、第１ブリッジ回路１１の中点電圧１１ｃは、第２ブリッジ回路１２の中点電圧１２ｃよりも位相が遅れるようになる。従って、図９のように、反転前はコンパレータ３１の論理値出力６１はコンパレータ３２の論理値出力６２よりも先に立ち上がっていたが、反転後は、コンパレータ３２の論理値出力６２はコンパレータ３１の論理値出力６１よりも先に立ち上がるようになる。その際に、時刻ｔ２４ではコンパレータ３１の論理値出力６１が立ち上がるが、時刻ｔ２１から時刻ｔ２５まではコンパレータ３２の論理値出力６２が”１”であるため、フリップフロップ４１の論理値出力５１は”０”のままである。その後、時刻ｔ２６でコンパレータ３１の論理値出力６１が”０”の状態でコンパレータ３２の論理値出力６２が”１”に立ち上がるため、フリップフロップ４２の論理値出力５２は”１”となり、フリップフロップ７０の論理値出力７２は、”０”にリセットされ、磁性回転体８が反転したと検出できる。
【００４０】
また、反転した時刻ｔ２３のタイミングにおいて、中点電圧１１ｃ、１２ｃの位相が逆転するので、コンパレータ３２の論理値出力６２の出力が変化する時刻ｔ２１と時刻ｔ２５との間にコンパレータ３１の論理値出力６１の出力が時刻ｔ２２、ｔ２４と２回変化している。そのため、コンパレータ３２の論理値出力６２の出力が２回変化する間にコンパレータ３１の論理値出力６１の出力が２回変化すれば反転していると判断しても良い。
【００４１】
以上、述べてきたように、すべての時間領域において、磁性回転体８が正回転から逆回転に反転した場合を検出することができる。
また、本説明では、正回転から逆回転に反転した場合について説明したが、逆回転から正回転に反転する場合も同様の動作で検出できることは明らかであり、説明は省略する。
【００４２】
このように、フリップフロップを３個組み合わせるという簡便な構成により、回転体の回転方向を簡便に検出することができる。
【００４３】
また、基準電圧との大小を比較するだけで、回転状態を判別するため、回転体とブリッジ回路との位置関係の調整なども簡便に行うことができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、フリップフロップ４１、４２にて、コンパレータ３１、３２の論理値出力６１、６２の立ち上がりを検出し、回転方向を判別していたが、コンパレータ３１、３２の論理値出力６１、６２をもとに、マイクロコンピュータなどのプログラムにより、反転の検出をしても良い。
【００４５】
この場合、先に説明したように、いずれの時間領域において反転した場合でもいずれかのコンパレータの論理値出力が２回変化する間に、他方のコンパレータの論理値出力が２回連続して変化する。反転を検出する方法として、例えば、コンパレータ３１、３２の論理値出力が変化するタイミングを検出し、いずれかの出力が２回変化する間に、他方の出力が２回変化した場合に回転方向が反転したと判断すればよい。
【００４６】
上記のような判断方法を用いることにより、出力波形を常に監視することなく、コンパレータの出力が変化するタイミングのみで回転方向を判断することができるので、プログラムの規模が小さく、簡便な方法で回転方向を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態１の回転状態検出装置の主要部を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の回転状態検出装置の装置構成図である。
【図３】実施の形態１の回転状態検出装置のブリッジ回路の磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化と中点電圧の変化を説明する図である。
【図４】実施の形態１において凹凸状磁性回転体が正回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。
【図５】実施の形態１において凹凸状磁性回転体が逆回転の場合の各出力端子の出力を示す波形図である。
【図６】実施の形態１において、図４の（Ａ）の時間領域で反転した場合の説明図である。
【図７】実施の形態１において、図４の（Ｂ）の時間領域で反転した場合の説明図である。
【図８】実施の形態１において、図４の（Ｃ）の時間領域で反転した場合の説明図である。
【図９】実施の形態１において、図４の（Ｄ）の時間領域で反転した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  磁気抵抗効果素子ユニット、８  凹凸状磁性回転体、９  磁石、１１  第１ブリッジ回路、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ  磁気抵抗効果素子、１１ｃ、１２ｃ  中点電圧端子、１１ｄ、１２ｄ  定電圧端子、１１ｅ、１２ｅ  接地端子、１２  第２ブリッジ回路、３１、３２、３３  コンパレータ、４１、４２  Ｄフリップフロップ、５１、５２、６１、６２、７１、７２  出力端子（論理値出力）、７０  非同期プリセットおよび非同期クリア付きフリップフロップ。
【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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【図９】
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