(57)【要約】【課題】簡易かつ安価な構造にて回転物の回転方向判定システムを構成する。【解決手段】被判定対象である回転軸に装着された歯車１２０の外周には、等間隔で複数個の歯１５０が形成された基準領域２００と、それ以外の着目領域２１０とが存在する。着目領域２１０には、欠歯領域１５５が複数個設けられる。欠歯領域１５５は、少なくとも、基準領域２００との区分のために基準領域２００との境界に形成されるとともに、着目領域２１０における歯１５０の配置が着目領域２１０の中心点２１５に関して非対称となるように設けられる。これにより、歯車１２０の回転に伴い、歯１５０の通過をセンサによる検出したパルス列信号は、正転時と回転時とで異なった出現パターンを有することになる。このため、着目領域２１０に対応するパルス列信号を解析することにより、回転物の回転方向を判定することができる。【選択図】図２
2007212351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に歯が設けられ、回転物と同一方向に回転するように前記回転物に装着された歯車部と、
前記歯車部に対して固定配置され、前記歯車部の回転に伴う前記歯の通過を検知したパルス列信号を出力するセンサと、
前記センサより出力されたパルス列信号に基づいて、前記回転物の回転方向を判定するための判定装置とを備え、
前記歯車部の外周は、所定間隔で前記歯が所定数連続的に設けられた第１の領域と、前記所定間隔よりも長い複数の欠歯領域と前記歯とが設けられた第２の領域とを含み、
前記複数の欠歯領域は、前記第１の領域との境界に設けられた第１および第２の欠歯領域を含み、かつ、前記第２の領域に当該第２の領域の中心点に対して非対称に前記歯が配列されるように設けられ、
前記判定装置は、前記第２の領域に対応する前記パルス列信号のパルス間隔に基づいて、前記回転物の回転方向を判定する、回転物の回転方向判定システム。
【請求項２】
前記判定装置は、
前記センサより出力されたパルス列信号を蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積されたパルス列信号から、前記所定数連続的に出現するパルスの検出に基づき、前記歯車部の１回転分のパルス列信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された１回転分のパルス列信号から前記第２の領域に対応するパルス群を判別し、かつ、前記パルス群のうちの所定番目に出現する特定パルスとその前後パルスのそれぞれとのパルス間隔の比較に基づき、前記回転物の回転方向を判定する回転方向判定手段とを含む、請求項１記載の回転物の回転方向判定システム。
【請求項３】
前記欠歯領域は、３個以上設けられ、かつ、各前記欠歯領域の外周長は実質的に等しい、請求項２記載の回転物の回転方向判定システム。
【請求項４】
前記歯車部は、前記複数の欠歯領域のうちの少なくとも２つの外周長が互いに異なるような形状で構成され、
前記判定装置は、
前記センサより出力されたパルス列信号を蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段に蓄積されたパルス列信号から、前記所定数連続的に出現するパルスの検出に基づき、前記歯車部の１回転分のパルス列信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された１回転分のパルス列信号から前記第２の領域に対応するパルス群を判別し、かつ、前記パルス群における複数のパルス間隔のうちの、前記外周長が互いに異なる欠歯領域にそれぞれ対応する２つのパルス間隔の長さの比較に基づき、前記回転物の回転方向を判定する回転方向判定手段とを含む、請求項１記載の回転物の回転方向判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転物の回転方向判定システムに関し、より特定的には、回転物に装着されたギヤの回転方向に基づいて当該回転物の回転方向を判定する回転方向判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
正転および反転方向のいずれにも動作可能に構成された回転物について、その回転数のみならず回転方向を正確に検知するための機構が必要とされる場合がある。たとえば、自動車エンジンのクランク軸の回転方向について、適切なエンジン制御を実行するために、エンジンの回転方向（正転／反転）を検知する必要がある。
【０００３】
このような、回転物の回転方向判別装置としては、たとえば特開平１１−６２６８７号公報（特許文献１）に、２個のセンサを用いてエンジンの回転方向を検出可能な回転方向判別装置が開示されている。この回転方向判別装置では、外周に等間隔で形成された複数の歯のうちの一部に欠歯部分を備えたクランク軸歯車と、カム軸歯車との２つの歯車を用い、それぞれの歯車の歯がセンサ（電磁ピックアップ）を横切る際の信号に基づいて、エンジンの回転方向を判別することができる。
【０００４】
また、特開平８−３３８８５１号公報（特許文献２）では、ギヤの外周部に等間隔に同一形状の三角歯が多数形成される領域と、台形歯が形成される領域とを設け、さらに、着磁面がギヤと対向するようなバイアス磁石と、バイアス磁石によるバイアス磁界内に配置された磁気抵抗素子とが設けられた磁気検出装置によって、ギヤの回転方向を検出する構成が開示されている。この磁気検出装置では、ギヤの回転に伴うバイアス磁界の状態変化を電気信号にして取出し、この電気信号を解析することによって、単一の歯車および磁気センサの組によって、回転物の回転方向を検出することが可能である。
【特許文献１】特開平１１−６２６８７号公報
【特許文献２】特開平８−３３８８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平１１−６２６８７号公報（特許文献１）に開示された回転方向判別装置は、エンジン（回転物）の回転方向検出に、２個の歯車およびセンサ（電磁ピックアップ）の組を必要とする。また、特開平８−３３８８５１号公報（特許文献２）に開示された磁気検出装置は、単一の歯車およびセンサの組によって回転物の回転方向を検知可能であるが、バイアス磁界の印加およびギヤの回転に伴うバイアス磁界の状態変化検出のための比較的特殊な構成を必要としてしまう。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、簡易かつ安価な構造にて回転物の回転方向判定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による回転物の回転方向判定システムは、歯車部と、センサと、判定装置とを備える。歯車部は、外周に歯が設けられ、回転物と同一方向に回転するように回転物に装着される。センサは、歯車部に対して固定配置され、歯車部の回転に伴う歯の通過を検知したパルス列信号を出力する。判定装置は、センサより出力されたパルス列信号に基づいて、回転物の回転方向を判定する。特に、歯車部の外周は、所定間隔で歯が所定数連続的に設けられた第１の領域と、所定間隔よりも長い複数の欠歯領域と歯とが設けられた第２の領域とを含み、複数の欠歯領域は、第１の領域との境界に設けられた第１および第２の欠歯領域を含み、かつ、第２の領域に当該第２の領域の中心点に対して非対称に歯が配列されるように設けられる。そして、判定装置は、第２の領域に対応するパルス列信号のパルス間隔に基づいて、回転物の回転方向を判定する。
【０００８】
上記回転物の回転方向判定システムによれば、歯車部の第２の領域に中心点に関して歯を非対称に設けることにより、センサによって検知されるパルス列信号のうちの第２の領域に対応するパルス列信号は、正転時と反転時とで異なった出現パターンを有することになる。したがって、代表的にはＣＰＵで構成される判定装置により、この第２の領域に対するパルス列信号のパルス間隔を解析することによって回転物の回転方向（正転／反転）を判定することが可能である。これにより、単一の歯車およびセンサの組により回転方向判定システムを構成できる。さらに、必要とされるセンサも、歯車の外周上の歯の通過を検知可能なセンサであればよい。したがって、バイアス磁界の状態変化を検知する磁気センサ（特許文献２）のような特別なセンサを用いることなく、一般的な検出センサを用いて安価にシステムを構成することができる。
【０００９】
好ましくは、この発明による回転物の回転方向判定システムでは、判定装置は、蓄積手段と、抽出手段と、回転方向判定手段とを含む。蓄積手段は、センサより出力されたパルス列信号を蓄積する。抽出手段は、蓄積手段に蓄積されたパルス列信号から、所定数連続的に出現するパルスの検出に基づき、歯車部の１回転分のパルス列信号を抽出する。回転方向判定手段は、抽出手段により抽出された１回転分のパルス列信号から第２の領域に対応するパルス群を判別し、かつ、パルス群のうちの所定番目に出現する特定パルスとその前後パルスとのそれぞれとのパルス間隔の比較に基づき、回転物の回転方向を判定する。
【００１０】
上記回転物の回転方向判定システムによれば、第２の領域に設けられた歯および欠歯領域の配列パターンに従って、正転時と反転時とで異なるパルス列の出現順序となる点を反映して特定パルスを定め、当該特定パルスの前後のパルス間隔の比較に基づき、具体的にはこれら前後パルス間隔の異同の判定によって、回転物の正転／反転を判別することが可能である。したがって、回転方向判定の精度を向上できる。
【００１１】
さらに好ましくは、この発明による回転物の回転方向判定システムでは、欠歯領域は、３個以上設けられ、かつ、各欠歯領域の外周長は実質的に等しい。
【００１２】
上記回転物の回転方向判定システムによれば、第２の領域に設けられた欠歯領域の外周長が互いに等しいため、第２の領域に対応するパルス群についてパルス間隔は２種類しか存在しないことになる。このため、回転方向の判定精度をさらに向上することができる。
【００１３】
また好ましくは、この発明による回転物の回転方向判定システムでは、歯車部は、複数の欠歯領域のうちの少なくとも２つの外周長が互いに異なるような形状で構成される。さらに、判定装置は、蓄積手段と、抽出手段と、回転方向判定手段とを含む。蓄積手段は、センサより出力されたパルス列信号を蓄積する。抽出手段は、蓄積手段に蓄積されたパルス列信号から、所定数連続的に出現するパルスの検出に基づき、歯車部の１回転分のパルス列信号を抽出する。回転方向判定手段は、抽出手段により抽出された１回転分のパルス列信号から第２の領域に対応するパルス群を判別し、かつ、パルス群における複数のパルス間隔のうちの、外周長が互いに異なる欠歯領域にそれぞれ対応する２つのパルス間隔の長さの比較に基づき、回転物の回転方向を判定する。
【００１４】
上記回転物の回転方向判定システムによれば、互いに異なる外周長の欠歯領域にそれぞれ対応する２つのパルス間隔の出現順序が正転時と反転時とで変わるため、第２の領域に設けられた歯および欠歯領域のパターンに基づき、所定番目の２つのパルス間隔の長短を判定することにより、歯車の回転方向を判別できる。このため、歯の数が比較的少ない歯車部の構成で、回転方向の判別を行なうことが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易かつ安価な構造な回転物の回転方向判定システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態による回転方向判定システム１００の構成を示す概略ブロック図である。
【００１８】
図１を参照して、回転方向判定システム１００は、回転物の回転軸１１０に装着された歯車１２０と、歯車１２０に対して固定配置されたセンサ１３０と、回転軸１１０の回転方向を判定するＣＰＵ（Central Processing Unit）１４０とを備える。すなわちＣＰＵ１４０は、本発明における「判定装置」に対応する。
【００１９】
歯車１２０の外周には、以下に詳細に説明するように、特徴的な所定パターンに従って歯１５０が設けられる。そして歯車１２０は、被判定対象である回転軸１１０と同一方向に回転するように装着されている。
【００２０】
センサ１３０は、歯車１２０に対して固定配置され、歯車１２０の回転に伴う各歯１５０の通過を検知可能である。センサ１３０としては、たとえば、歯車１２０の回転に伴う磁束変化に応じた交流電圧信号を発生する電磁ピックアップを用いることができる。すなわち、センサ１３０は、歯車１２０の回転に伴って、歯１５０の通過タイミングにおいてパルスが発生されたパルス列信号を発生する。センサ１３０が発生したパルス列信号は、ＣＰＵ１４０へ送出される。
【００２１】
ＣＰＵ１４０は、センサ１３０からのパルス列信号に基づいて、所定の回転方向解析プログラムの実行により回転軸１１０の回転方向が正転／反転のいずれであるかを判定し、その判定結果を出力する。
【００２２】
次に、歯車１２０における歯１５０の配置を説明する。図２は、本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第１の構成例を示す平面図であり、図３は、図２に示された歯車１２０の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。
【００２３】
図２を参照して、歯車１２０の外周は、位置Ｐ１〜Ｐ９により９等分されるものとする。歯車１２０の外周には、等間隔で複数個の歯１５０が形成された基準領域２００と、それ以外の着目領域２１０とが存在する。図２の例では、基準領域２００には、位置Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれ対応して、等間隔で３個の歯１５０が設けられている。基準領域２００は、本発明での「第１の領域」に対応し、着目領域２１０は、本発明での「第１の領域」に対応する。
【００２４】
一方、着目領域２１０には、本来等間隔で歯１５０が設けられるべき位置に歯が設けられない欠歯領域１５５が複数個設けられる。この結果、着目領域２１０には、欠歯領域１５５と、基準領域２００と同様の間隔で歯１５０が設けられる等間隔領域１６０とが混在する。
【００２５】
欠歯領域１５５は、少なくとも、基準領域２００との区分のために基準領域２００との境界に設けられる（図２では、位置Ｐ４およびＰ９）。さらに、欠歯領域１５５は、着目領域２１０における歯１５０の配置が、着目領域２１０の中心点２１５に関して非対称となるように設けられる。
【００２６】
たとえば、図２に示された歯車１２０では、位置Ｐ６およびＰ７の間に中心点２１５が位置することになるが、上記の位置Ｐ４，Ｐ９に加えて、位置Ｐ６にも欠歯領域１５５を設けることにより、中心点２１５を中心とした着目領域２１０における歯１５０の配置パターンは、非対称なものとなっている。
【００２７】
なお、基準領域２００を形成する歯１５０の数は、着目領域２１０に存在する歯１５０の連続出現数の最大値（図２では２）よりも大きく、すなわち歯車の外周部全体の中で歯１５０の連続出現数が最大となるように設けられている。これにより、歯１５０の通過に伴うパルス列信号を発生した場合に、基準領域２００の検出が確実なものとなる。
【００２８】
図３には、歯車１１２の正転時および反転時にセンサ１３０により得られるパルス列信号が示される。パルス列信号中の各パルスは、歯車１２０の外周に設けられた歯１５０の通過に対応する。
【００２９】
図３を参照して、正転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ１〜Ｐ３に対応）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域（Ｐ４に対応）−単パルス（Ｐ５に対応）−欠歯領域（Ｐ６に対応）−連続パルス（Ｐ７，Ｐ８に対応）−欠歯領域（Ｐ９に対応）の順に出現する。
【００３０】
これに対して、反転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ３〜Ｐ１に対応）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域（Ｐ９に対応）−連続パルス（Ｐ８，Ｐ７に対応）−欠歯領域（Ｐ６に対応）−単パルス（Ｐ５に対応）−欠歯領域（Ｐ４に対応）の順に出現する。
【００３１】
図４は、本発明の実施の形態によるＣＰＵ１４０での回転方向判定処理を説明するフローチャートである。
【００３２】
図４を参照して、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１００により、センサ１３０より歯車１２０の回転に伴い発生されたパルス列信号を取得して蓄積する。ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１１０において、ステップＳ１００により蓄積されたパルス列信号から、基準領域２００の検出をトリガとして、歯車１２０の１回転分のパルス列信号を抽出して取得する。
【００３３】
そして、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１２０により、１回転分のパルス列信号から図２に示した着目領域２１０に対応するパルス群を判別し、このパルス群におけるパルス（パルス間隔）出現パターンに基づいて正転／反転を峻別する。このパルス出現パターンは、着目領域２１０での歯１５０の配置が非対称なものとなっていることから、正転時と反転時とでは異なったものとなる。そして、ＣＰＵ１４０は、ステップＳ１３０により、ステップＳ１２０における判定結果を出力する。
【００３４】
ここで再び図３を参照して、ステップＳ１２０での正転／反転を峻別手法の詳細を説明する。基準領域２００に対応する３個の等間隔パルスが検知された後、着目領域２１０での第１番目に検知されるパルスは、正転時には位置Ｐ５の歯１５０に対応する一方で、反転時には位置Ｐ８の歯１５０に対応する。ここで、この第１番目に検知されるパルスを特定パルス２３０として、その前後パルスとのパルス間隔２３１，２３２を考えると、正転時には、パルス間隔２３１および２３２の各々が欠歯領域１５５（位置Ｐ４、Ｐ６）に対応するため両パルス間隔がほぼ等しくなる。これに対して、反転時には、パルス間隔２３１が欠歯領域１５５（位置Ｐ９）に対応する一方で、パルス間隔２３２は等間隔領域１６０（位置Ｐ８〜Ｐ７）に対応するので、両パルス間隔は異なったものとなる。
【００３５】
したがって、着目領域２１０で第１番目に検知される特定パルス２３０について、前後パルスとのパルス間隔２３１，２３２の比較に基づき、特定パルス２３０が位置Ｐ５およびＰ８のいずれの歯１５０に対応するものであるかを判断できる。具体的には、パルス間隔２３１および２３２の長さが略等しい場合には、特定パルス２３０が位置Ｐ５の歯に対応する「正転時」であると判定できる。反対に、パルス間隔２３１および２３２の長さが異なる場合には、特定パルス２３０が位置Ｐ８の歯に対応する「反転時」であると判定できる。たとえば、ステップＳ１２０では、パルス間隔２３１および２３２の差と所定の判定値との大小比較により上記判定を実行できる。
【００３６】
このように、着目領域２１０における歯１５０の配置を中心点２１５に関して非対称とすることにより、上記のように前後パルスとのパルス間隔の異同が正転時および反転時の間で変化する特定パルス２３０を、着目領域２１０に対応するパルス群中の所定番目に出現するパルスとして定義できる。そして、この特定パルス２３０の前後のパルス間隔２３１，２３２が一定以上異なるか否かの判定を行なうことにより、歯車１２０（すなわち回転軸１１０）の正転／反転を判定することができる。
【００３７】
（歯車の他の構成例）
図５は、本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第２の構成例を示す平面図であり、図６は、図５に示された歯車の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。図５に示した歯車１２１は、図１に示した回転方向判定システム１００において、歯車１２０に代えて用いることができる。
【００３８】
図５を参照して、歯車１２１の外周は、位置Ｐ１〜Ｐ１６により１６等分されるものとする。歯車１２１の外周には、歯車１２０と同様に基準領域２００および着目領域２１０が存在する。歯車１２１では、基準領域２００には、位置Ｐ１〜Ｐ８にそれぞれ対応して、等間隔で８個の歯１５０が設けられている。
【００３９】
一方、着目領域２１０には、本来等間隔で歯１５０が設けられるべき位置に歯が設けられない欠歯領域１５５が複数個設けられ、等間隔領域１６０と欠歯領域１５５とが混在している。欠歯領域１５５は、基準領域の両端に隣接する位置Ｐ９，Ｐ１６に加え、位置Ｐ１２にも設けられている。これらの欠歯領域１５５は、歯車１２０と同様に、着目領域２１０における歯１５０の配置が、着目領域２１０の中心点２１５（歯車１２１では位置Ｐ１２およびＰ１３の間）に関して非対称となるように設けられる。
【００４０】
また、歯車１２１においても、基準領域２００を形成する歯１５０の数（図５では８）は、着目領域２１０に存在する歯１５０の連続出現数の最大値（図５では３）よりも大きく、すなわち歯車の外周部全体の中で歯１５０の連続出現数が最大となるように設けられている。
【００４１】
図６を参照して、正転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ１〜Ｐ８）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域（Ｐ９）−連続パルス（Ｐ１０，１１）−欠歯領域（Ｐ１２）−連続パルス（Ｐ１３〜Ｐ１５）−欠歯領域（Ｐ１６）の順に出現する。
【００４２】
これに対して、反転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ８〜Ｐ１）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域（Ｐ１６）−連続パルス（Ｐ１５〜Ｐ１３）−欠歯領域（Ｐ１２）−連続パルス（Ｐ１１，Ｐ１０）−欠歯領域（Ｐ９）の順に出現する。
【００４３】
したがって、着目領域２１０で第２番目に検知されるパルスを特定パルス２３０とすると、特定パルス２３０は、正転時には位置Ｐ１１の歯１５０に対応する一方で、反転時には位置Ｐ１４の歯１５０に対応する。ここで、特定パルス２３０の前後パルス間隔２３１，２３２を考えると、正転時には、パルス間隔２３１が等間隔領域１６０（位置Ｐ１０〜Ｐ１１）に対応する一方で、パルス間隔２３２は欠歯領域（Ｐ１２）に対応するので、パルス間隔２３１および２３２は互いに異なる。これに対して、反転時には、パルス間隔２３１および２３２の各々は、等間隔領域１６０（位置Ｐ１５〜Ｐ１４，Ｐ１４〜Ｐ１３）に対応するので、パルス間隔２３１および２３２はほぼ等しくなる。
【００４４】
したがって、歯車１２１では、基準領域の通過後２番目に出現するパルスを特定パルス２３０として、その前後のパルス間隔２３１，２３２の異同を判定することにより、図４のステップＳ１２０における正転／反転の峻別が可能となる。具体的には、パルス間隔２３１および２３２の差が一定以上異なる場合には、特定パルス２３０が位置Ｐ１１の歯に対応する「正転時」であると判定でき、それ以外の場合には、特定パルス２３０が位置Ｐ１４の歯に対応する「反転時」であると判定できる。
【００４５】
このように、歯車の外周に設けられる歯の数を特に限定することなく、着目領域２１０における歯１５０の配置を中心点２１５に関して非対称とすることにより、上記のように前後パルスとのパルス間隔の異同が正転時および反転時の間で変化する特定パルス２３０を定義して、同様の回転方向判定を実行することができる。
【００４６】
なお、歯車１２０および１２１では、各欠歯領域１５５の長さが等しいので、ステップＳ１２０におけるパルス間隔の異同、すなわち、パルス間隔が欠歯領域１５５および歯１５０の連続領域のいずれに該当するかの判別精度を向上させることができる。
【００４７】
図７は、本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第３の構成例を示す平面図であり、図８は、図７に示された歯車の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。図５に示した歯車１２２についても、図１に示した回転方向判定システム１００において、歯車１２０に代えて用いることができる。
【００４８】
図７を参照して、歯車１２２の外周は、位置Ｐ１〜Ｐ８により８等分されるものとする。歯車１２２の外周には、歯車１２０と同様に基準領域２００および着目領域２１０が存在する。歯車１２１では、基準領域２００には、位置Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれ対応して、等間隔で３個の歯１５０が設けられている。
【００４９】
一方、着目領域２１０には、本来等間隔で歯１５０が設けられるべき位置に歯が設けられない欠歯領域１５５ａ（位置Ｐ４〜Ｐ５）および１５５ｂ（位置Ｐ８）が、基準領域との境界にそれぞれ設けられる。着目領域２２０には、他に欠歯領域は設けられないが、欠歯領域１５５ａ，１５５ｂの外周長が異なる。このため、着目領域２１０における歯１５０の配置は、着目領域２１０の中心点２１５（歯車１２２では位置Ｐ６）に関して非対称となる。
【００５０】
また、歯車１２２においても、基準領域２００を形成する歯１５０の数（図７では３）は、着目領域２１０に存在する歯１５０の連続出現数の最大値（図７では２）よりも大きく、すなわち歯車の外周部全体の中で歯１５０の連続出現数が最大となるように設けられている。
【００５１】
図７を参照して、正転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ１〜Ｐ３）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域１５５ａ（Ｐ４〜Ｐ５）−連続パルス（Ｐ６，Ｐ７）−欠歯領域１５５ｂ（Ｐ８）の順に出現する。これに対して、反転時における１回転分のパルス列信号では、基準領域２００（位置Ｐ３〜Ｐ１）の通過後、着目領域２１０では、欠歯領域１５５ｂ（Ｐ８）−連続パルス（Ｐ７，Ｐ６）−欠歯領域１５５ａ（Ｐ４）の順に出現する。
【００５２】
歯車１２２では、着目領域２１０において２つのパルスおよび３つのパルス間隔が観測可能であるが、歯車１２０および１２１とは異なり、特定パルスの前後パルス間隔の異同によっては正転および反転を峻別することができない。
【００５３】
したがって、歯車１２２では、欠歯領域１５５ａ，１５５ｂの出現順序を判断できるように、着目領域２１０によって検出される複数のパルス間隔のうちの所定番目の２つの特定パルス間隔２４１，２４２を定義して、これら特定パルス間隔２４１，２４２の長短比較により、正転／反転の峻別を行なう。
【００５４】
図６から理解されるように、正転時には、第１番目に出現するパルス間隔２４１が欠歯領域１５５ａに対応する一方で、第３番目に出現するパルス間隔２４２は、欠歯領域１５５ｂに対応する。このため、パルス間隔２４１の方がパルス間隔２４２よりも長くなる。
【００５５】
これに対して、反転時には、第１番目に出現するパルス間隔２４１が欠歯領域１５５ｂに対応する一方で、第３番目に出現するパルス間隔２４２は、欠歯領域１５５ａに対応する。このため、パルス間隔２４１の方がパルス間隔２４２よりも短くなる。
【００５６】
したがって、着目領域２１０に出現する複数のパルス間隔のうちの、欠歯領域１５５ａまた１５５ｂに対応する、第１番目および第３番目のパルス間隔を特定パルス間隔２４１，２４２とし、これらの特定パルス間隔２４１，２４２の大小判定によって図４のステップＳ１２０での回転方向の峻別が可能となる。
【００５７】
上記のように、特定パルス間隔２４１の方が特定パルス間隔２４２よりも長い場合には、特定パルス間隔２４１が欠歯領域１５５ａに対応する「正転時」であると判定できる。反対に、特定パルス間隔２４２の方が特定パルス間隔２４１よりも長い場合には、特定パルス間隔２４２が欠歯領域１５５ａに対応する「反転時」であると判定できる。このように、互いに外周長が異なる２つ以上の欠歯領域を設けることにより、着目領域２１０に出現する複数のパルスのうちの所定番目に出現する２つのパルス間隔を特定パルス間隔２４１，２４２とし、これらのパルス間隔のいずれが大きいかを判定することによって、回転方向の峻別が可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、回転軸１１０に装着された単一の歯車１２０と、この歯車１２０の外周に設けられた歯１５０を検出可能な単一の通常センサ１３０とによって、回転軸１１０の正転／反転を判別することが可能な回転方向反転システムを簡易に構成できる。
【００５９】
なお、本発明の実施の形態１において、図４のステップＳ１００は本発明における「蓄積手段」に対応し、ステップＳ１１０は、本発明における「抽出手段」に対応し、ステップＳ１２０は、本発明における「回転方向判定手段」に対応する。
【００６０】
また、歯車の形状は、図２、図５および図７の例示に限定されるものではなく、着目領域２１０における歯１５０の配置が、着目領域２１０の中心点２１５に関して非対称となるように設けられていれば、同様の効果を得ることが可能である。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態による回転方向判定システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第１の構成例を示す平面図である。
【図３】図２に示された歯車の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。
【図４】図１に示したＣＰＵにより実行される本発明の実施の形態による回転方向判定処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第２の構成例を示す平面図である。
【図６】図５に示された歯車の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。
【図７】本発明の実施の形態による回転方向システムに用いられる歯車の第３の構成例を示す平面図である。
【図８】図７に示された歯車の回転時に発生されるパルス列信号を示す波形図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００  回転方向判定システム、１１０  回転軸（被判定対象）、１２０〜１２２  歯車、１３０  センサ、１４０  ＣＰＵ、１５０  歯、１５５，１５５ａ，１５５ｂ  欠歯領域、１６０  等間隔領域、２００  基準領域、２１０  着目領域、２１５  中心点（着目領域）、２３０  特定パルス、２３１，２３２  パルス間隔（特定パルス前後）、２４１，２４２  特定パルス間隔、Ｐ１〜Ｐ１６  位置（歯車外周上）。
【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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