(57)【要約】【課題】従来の磁気検出装置は、前記のように１つの矩形波信号の立ち上がりエッジを用いて磁性移動体の移動方向を認識しているため、磁性移動体の移動方向の検出タイミングが遅れるという課題があった。【解決手段】、磁性移動体４の移動による磁束変化を検出する検出手段２１ａ、２１ｂ、２２と、この検出手段が検出した磁束変化を電気量に変換する変換手段を構成する比較回路２９、３１、及びＤ−ＦＦ回路装置３８０を、電源が供給される電源端子ＶＢと接地端子ＧＮＤと出力端子ＶＯＵＴとを備えたセンサユニット５０に設け、前記磁性移動体の移動方向に対応して前記電源端子と前記接地端子の内の少なくとも一方に流れる電流量を変化させる電流制御手段４０を備え、前記電流量に基づいて前記磁性移動体の移動方向を判定するよう構成されたものである。【選択図】図６
2007212292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体の移動に対応して移動する磁性移動体と、該磁性移動体に間隙を介して対向し前記磁性移動体の移動に基づく前記間隙の磁界変化を検出する検出手段と、該検出手段により検出された前記磁界変化を電気量の変化に変換して出力する変換手段と、該変換手段の出力に基づいて前記被検出体の移動方向を判定する判定手段とを備え、前記検出手段と前記変換手段が、電源が供給される電源端子と接地を行う接地端子と前記出力を前記判定手段に出力する出力端子とを備えたセンサユニットに設けられてなる磁気検出装置であって、前記磁性移動体の移動方向に対応して前記電源端子と前記接地端子の内の少なくとも一方に流れる電流量を制御する電流制御手段を備え、前記判定手段は、前記電流量に基づいて前記被検出体の移動方向を検出するよう構成されたことを特徴とする磁気検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記変換手段の出力に基づいて前記被検出体の移動速度を検出し前記電流量に基づいて前記被検出体の移動方向を検出するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の磁気検出装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記磁性移動体の移動方向に沿って並置された複数個の検出素子からなり、前記変換手段は、前記複数個の検出素子の内の一部の検出素子による前記磁束変化の検出に対応して第１の信号を発生する第１の比較手段と、前記複数個の検出素子の内の他の検出素子による前記磁束変化の検出に対応して第２の信号を発生する第２の比較手段と、前記第１の信号及び前記第２の信号とに基づいて変化する第３の信号を出力する回路装置とを備え、前記判定手段は、前記第１の信号に基づいて変化する第４の信号を発生する第３の比較回路と、前記電流量に基づいて変化する第５の信号を発生する第４の比較回路とを備え、前記第５の信号に基づいて前記被検出体の移動方向を検出するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の磁気検出装置。
【請求項４】
前記電流制御手段は、前記電源端子と大地との間に接続され前記回路装置からの第３の信号に基づいて制御されるスイッチング手段により構成されたことを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
【請求項５】
前記回路装置は、前記第１の信号及び前記第２の信号を入力としこれらの信号の状態に対応して変化する前記第３の信号を発生するＤフリップフロップ回路装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の磁気検出装置。
【請求項６】
前記回路装置は、前記第１の信号の立上りエッジによりトリガされる第１の立上りエッ
ジＤフロップフロップ回路と、前記第２の信号の立上りエッジによりトリガされる第２の
立上りエッジＤフリップフロップ回路と、前記第１の信号の立下りエッジによりトリガさ
れる第１の立下りエッジＤフロップフロップ回路と、前記第２の信号の立下りエッジによ
りトリガされる第２の立下りエッジＤフリップフロップ回路とを備えたことを特徴とする
請求項３に記載の磁気検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検出体の移動に対応して移動する磁性移動体を備え、該磁性移動体の移動に伴う磁界変化を用いて被検出体の移動、特にその移動方向を検出できるようにした磁気検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、凸部を有する磁性移動体を被検出体の移動に対応して移動させ、前記磁性移動体の移動による磁気変化を磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と称する）により検出して、被検出装置の移動方向を検出するようにした磁気検出装置は周知である。
【０００３】
この従来の磁気検出装置として、例えば３個のＭＲ素子を微小空隙を介して磁性移動体に対向させるとともに、これらのＭＲ素子を磁性移動体の移動方向に並べて配置し、各ＭＲ素子を２つのブリッジ回路の所定の１辺に夫々挿入し、前記移動体の移動による前記ＭＲ素子の抵抗変化を各ブリッジ回路から２系統の電圧変化として取り出し、この電圧変化の状態から前記磁性移動体の移動方向、従って被検出装置の移動方向を検出するよう構成したものがある。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
特許文献１に示された従来の磁気検出装置に於いて、ブリッジ回路から取り出された２系統の電圧変化は、第１及び第２の比較回路により矩形波信号に変換され、その一方の矩形波信号は、出力トランジスタのベース端子とＤフリップフロップ回路のＤ端子に入力され、もう一方の矩形波信号はＤフリップフロップ回路のＣＬ端子に入力される。前記Ｄフリップフロップ回路の出力は、別のトランジスタのベース端子に入力され、このトランジスタのコレクタ端子は電源ＶＣＣにプルアップされ、エミッタ端子は前記出力トランジスタのエミッタ端子に接続され、抵抗を介して接地されている。
【０００５】
前記出力トランジスタの出力信号は、コンピュータユニットに伝達された後、電源ＶＣＣにプルアップされる。出力トタンジスタの出力信号は、第３及び第４の比較回路に入力さら、比較レベル１及び比較レベル２と夫々比較され、その比較結果に基づく２つの出力信号を得、その一方の出力信号の状態がローレベルの場合に前記磁性移動体の移動方向は正方向であると認識し、前記出力信号が矩形波である場合に前記磁性移動体の移動方向は逆方向であると認識するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−９０１８１号公報（図４〜６、明細書第６ページ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示された従来の磁気検出装置は、前記のように１つの矩形波信号の立ち上がりエッジを用いて磁性移動体の移動方向を認識しているため、磁性移動体の移動方向の検出タイミングが遅れるという課題があった。
【０００８】
この発明は、前記のような従来の装置の課題を解決するためになされたもので、磁性移動体の移動方向を検出する検出タイミングを早め、しかも誤検出することなく正確に磁性移動体の移動方向を検出することができる磁気検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明による磁気検出装置は、被検出体の移動に対応して移動する磁性移動体と、該磁性移動体に間隙を介して対向し前記磁性移動体の移動に基づく前記間隙の磁界変化を検出する検出手段と、該検出手段により検出された前記磁界変化を電気量の変化に変換して出力する変換手段と、該変換手段の出力に基づいて前記被検出体の移動方向を判定する判定手段とを備え、前記検出手段と前記変換手段が、電源が供給される電源端子と接地を行う接地端子と前記出力を前記判定手段に出力する出力端子とを備えたセンサユニットに設けられてなる磁気検出装置であって、前記磁性移動体の移動方向に対応して前記電源端子と前記接地端子の内の少なくとも一方に流れる電流量を制御する電流制御手段を備え、前記判定手段は、前記電流量に基づいて前記被検出体の移動方向を検出するよう構成したものである。
【００１０】
又、この発明による磁気検出装置は、前記電流制御手段を、前記電源端子と大地との間に接続たスイッチング手段により構成したものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のよる磁気検出装置によれば、磁性移動体の移動方向に対応してセンサユニットの電源端子と接地端子の内の少なくとも一方に流れる電流量を変化させる電流制御手段を備え、前記電流量の変化に基づいて前記被検出体の移動方向を判定するよう構成されているので、どのようなタイミングで磁性移動体が逆回転してもその移動方向を誤認識することがなく、迅速にしかも正確に磁性移動体の移動方向を検出をすることができる磁気検出装置を得ることができる。
【００１２】
又、この発明のよる磁気検出装置によれば、電流制御手段を、電源端子と大地との間に接続されたスイッチング手段により構成したので、簡単な構成で、どのようなタイミングで磁性移動体が逆回転してもその移動方向を誤認識することがなく、迅速にしかも正確に磁性移動体の移動方向を検出をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の基礎となる技術
先ず、この発明の基礎となる磁気検出装置について説明する。この発明の基礎となる磁気検出装置によれば、２つの矩形信号の夫々の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを用いて磁性移動体の移動方向を検出するようにし、前記従来の装置に比べて約４倍の速さで磁性移動体の移動方向を検出する。そして磁性移動体の移動方向が逆回転する時点に於けるＭＲ素子と磁性移動体の対向位置が特定の位置にあるときは、前記最初の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジに続く次のエッジで磁性移動体の逆回転を検出するよう構成される。
【００１４】
図１は、この発明の基礎となる技術の磁性移動体とＭＲ素子の配置を示す斜視図、図２はその説明図、図３は磁気検出装置の回路図、図４はその動作を説明する説明図である。
図１及び図２に於いて、バイアス磁界を発生する磁石１の上面に、検出手段を構成する３個の磁気検出素子としてのＭＲ素子２１ａ、２１ｂ、２２を一体に構成したＩＣチップ２が設けられている。磁石１は矢印３の方向に着磁されている。周面に多数の凸部４１を等間隔に設けた磁性移動体４は、矢印５の方向に回転する場合を正回転とし、その逆方向に回転する場合を逆回転とする。この磁性移動体４は、被検出体（図示せず）の回転に対応して回転するよう構成されている。
【００１５】
磁性移動体４は、その周面が磁石１の側面に微少間隙を介して対向するよう配置されており、磁性移動体４の回転により、その凸部４１と凹部４２とが交互に磁石１に接近し、これにより磁石１からＭＲ素子２１ａ、２１ｂ、２２に印加される磁界が変化する。この磁界変化が各ＭＲ素子２１ａ、２１ｂ、２２に於ける抵抗変化となり、後述するように電圧変化として検出される。尚、ＭＲ素子２１ａ、２１ｂ、２２は、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）であっても良いことは勿論である。
【００１６】
図３に於いて、第１のブリッジ回路２３は、ＭＲ素子２１ａ及び２１ｂと抵抗２４、２５とから構成され、ＭＲ素子２１ａと２１ｂとの接続点２１１は、第１の比較手段としての第１の比較回路２９の反転入力端子２９１に接続され、抵抗２４と２５との接続点２１２は基準電圧として第１の比較回路２９の非反転入力端子２９２に接続されている。第１の比較回路２９の反転入力端子２９１に入力される信号をｃ、出力端子２９３の信号をｅとする。
【００１７】
第２のブリッジ回路３０は、ＭＲ素子２２と抵抗２６、２７、２８とから構成され、ＭＲ素子２２と抵抗２６の接続点２１３は第２の比較手段としての第２の比較回路３１の反転入力端子３１１に接続され、抵抗２７と２８との接続点２１４は基準電圧として第２の比較回路３１の非反転入力端子３１２に接続されている。又、第１及び第２のブリッジ回路２３、３０に於いて、ＭＲ素子２1ａ、２２、及び抵抗２４、２７は電源ＶＣＣに接続され、ＭＲ素子２1ｂ、抵抗２５、２６、２８は接地されている。第２の比較回路３１の入力端子に入力される信号をｄ、出力端子３１３の信号をｆとする。
【００１８】
Ｄフリップフロップ回路装置（以下、Ｄ−ＦＦ回路装置と称する）３８０は、図４に示す様に構成されている。即ち図４に於いて、第１の立上りエッジＤフロップフロップ回路（以下、第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路と称する）３８１と、第１の立下りエッジＤフロップフロップ回路（以下、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路と称する）３８２と、第２の立上りエッジＤフロップフロップ回路（以下、第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路と称する）３８３と、第２の立下りエッジＤフリップフロップ回路（以下、第２の立下がりエッジＤ−ＦＦ回路と称する）３８４とを備えている。
【００１９】
第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１のＣＬ端子は、第１の比較回路２９の出力端子２９３に接続され、Ｄ端子は、第２の比較回路３１の出力端子３１３に接続されている。第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３のＣＬ端子は、第２の比較回路３１の出力端子３１３に接続され、Ｄ端子は、第１の比較回路２９の出力端子２９３に接続されている。又、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＣＬ端子は、ＮＯＴ回路３４３を介して第１の比較回路２９の出力端子２９３に接続され、Ｄ端子は第２の比較回路３１の出力端子３１３に接続されている。第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４のＣＬ端子は、ＮＯＴ回路３４４を介して第２の比較回路３１の出力端子３１３に接続され、Ｄ端子は第１の比較回路２９の出力端子２９３に接続されている。
【００２０】
第１、及び第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１、３８３は、周知のDフリップフロップ回路であり、ＣＬ端子の入力信号がローレベルのとき、D端子に入力される信号レベルに関係なく出力端子Ｑは前の出力状態を保ち、CL端子にハイレベルの信号が入力されたとき、その立上りエッジでトリガされ、Ｄ端子の信号がハイレベルであれば出力端子Ｑの信号はハイレベルとなり、Ｄ端子の信号がローレベルであれば出力端子Ｑの信号はローレベルとなる。
【００２１】
第１、及び第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２、３８４は、周知のDフリップフロップ回路であり、夫々のＣＬ端子に接続されたＮＯＴ回路３４３、３４４の入力信号がハイレベルのとき、即ちＣＬ端子の入力信号がローレベルのとき、D端子に入力される信号レベルに関係なく出力端子Ｑは前の出力状態を保ち、ＣＬ端子に接続されたＮＯＴ回路３４３、３４４の入力端子にローレベルの信号が入力されたときその立下りエッジで、即ちＣＬ端子にハイレベルの信号が入力されたときその立上りエッジでトリガされ、Ｄ端子の信号がハイレベルであれば出力端子Ｑの信号はハイレベルとなり、Ｄ端子の信号がローレベルであれば出力端子Ｑの信号はローレベルとなる。
【００２２】
第１及び第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１、３８３、及び第１及び第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２、３８４の夫々のＱ端子は、図示のように３入力ＮＡＮＤ回路３８５、３入力ＢＡＮＤ回路３８６、３８７、４入力ＮＡＮＤ回路３８８、４入力ＢＮＡＮＤ回路３８９、及び４入力ＡＮＤ回路３４０、３４１からなる論理回路を介して、４入力ＯＲ回路３４２に接続されている。４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６は、図３に示す第２のトランジスタ（以下、第２のＴｒと称する）４０のベースに接続されている。この４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号をｇとする。
【００２３】
次に、第３図に戻り、出力トランジスタである第１のトランジスタ（以下、第１のＴｒと称する）３７は、ベースが第１の比較回路２９の出力端子２９３に接続され、エミッタは抵抗３８を介して接地されている。第２のＴｒ４０は、ベースが図４に示す４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６に接続され、エミッタが第１のＴr３７のエミッタと抵抗３８の接続点に接続され、コレクタは抵抗３９を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００２４】
コンピュータユニット４２は、第３の比較回路４４と第４の比較回路４５とを備えており、それらの反転入力端子４４１、４５１は抵抗４６を介して電源ＶＣＣに接続されている。第３の比較回路４４の非反転入力端子４４２は、抵抗４０、４１の接続点４１１に接続され、第４の比較回路４５の非反転入力端子４５２は抵抗４２、４３の接続点４２１に接続されている。抵抗４０、４２は電源ＶＣＣに接続され、抵抗４１、４３は接地されている。第３及び第４の比較回路４４、４５の反転入力端子４４１、４５１に入力される信号をｈとし、第３の比較回路４４の出力端子４４３の信号をｉ、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号をｊとする。
【００２５】
次に動作を説明する。図５の（Ａ）は、磁性移動体４と磁石１（図１参照）の中央のＭＲ素子２２とが（ａ）の位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の、図３及び図４に示す回路の各端子の信号ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊの波形を示している。同様に、図５の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、磁性移動体４と磁石１の中央のＭＲ素子２２とが（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の信号ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊの波形を示している。信号ｈは、磁性移動体４の正回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ１の２値信号パルスとなり、磁性移動体４の逆回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ２の２値信号パルスとなる。
【００２６】
図５の（Ａ）に於いて、磁性移動体４が正回転しているとき、ＭＲ素子２１ａ、ＭＲ素子２２、ＭＲ素子２１ｂの順に時間差をもって、磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対抗し、これにより各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂにバイアス磁界の変化が与えられ夫々の抵抗値が変化する。
【００２７】
このＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂの抵抗変化により、第１の比較回路２９の反転入力端子２９１、及び第２の比較回路３１の反転入力端子３１１に入力される信号ｃ、及びｄは、正弦波状に変化する。磁性移動体４が正回転しているときは、各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂが配置されている位置関係から、信号ｃは信号ｄより所定量進んだ位相となる。
【００２８】
図５の（Ａ）に於いて、今、時刻ｔ１に於いて信号ｅがハイレベルからローレベルに立下がったとすると、第１の立下がりエッジＤ−ＦＦ回路３８２はトリガされ、そのＤ端子に入力されている第２の比較回路２９からの信号ｆはハイレベルであるので、そのＱ端子の信号はハイレベルとなり、４端子Ｒ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルである。
【００２９】
これにより、第２のＴｒ４０は導通し、第１のＴｒ３７が非導通となる。その結果、第１のＴｒ３７のコレクタ側の信号ｈはハイレベルとなる。第３の比較回路４４の比較レベルＣＬ１は、信号ｈのハイレベルＨとローレベルＬ１との間に設定されており、第４の比較回路４５の比較レベルＣＬ２は、信号ｈのローレベルＬ１とローレベルＬ２との間に設定されている。従がって、時点ｔ１に於いて、第３の比較回路４４の出力信号ｉはローレベルとなり、第４の比較回路４５の出力信号ｊは、ローレベルのままである。
【００３０】
次に、時点ｔ２で第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルからローレベルに立下り、第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４はトリガされ、第１の比較回路２９の出力端子２９３の信号ｅは、この時点ｔ２ではローレベルでありそのＱ端子の信号はローレベルとなる。しかし、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子は、ハイレベルを維持しており、４端子ＯＲ回路３４２の出力ｇはハイレベルである。従がって、第３及び第４の比較回路４４、４５の出力信号ｉ、ｊはローレベルのままである。
【００３１】
時点ｔ３に至ると、第１の比較回路２９からの信号ｅが立上り、第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１がトリガされるが、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがローレベルであるので、そのＱ端子の信号はローレベルとなる。この時点ｔ３では、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子の信号はハイレベルを維持しており、４端子ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルであり、従がって、第２のＴｒ４０は導通のままである。一方、第１のＴｒ３７は、信号ｅがハイレベルとなるので導通し、抵抗３８には第２のＴｒ４０から供給される電流が加算されて流れ、信号ｈはローレベルＬ１となる。
【００３２】
信号hがローレベルＬ１となることにより、比較レベルが第１の比較レベルＣＬ１に設定されている第３の比較回路４４の出力信号ｉは、ハイレベルとなる。第４の比較回路４５の比較レベルは第２の比較レベルＣＬ２に設定されているので、その出力信号ｊはローレベルのままである。
【００３３】
次に、時点ｔ４に於いて、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルに立上ると、第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３がトリガされ、そのときのＤ端子の信号レベルがハイレベルであるのでＱ端子はハイレベルの信号を出力する。これにより、４端子ＯＲ回路３４２の出力信号gはハイレベルを継続し、第２のＴｒ４０は導通を継続する。従がって、信号ｈは、ローレベルＬ１のままであり、時点ｔ４に於いては、第３及び第４の比較回路４４、４５の出力信号ｉ、ｊは、時点ｔ３の場合と変わらない。
【００３４】
このように、磁性移動体４が正回転しているときは、第３の比較回路４４の出力信号ｉはハイレベルとローレベルとの２値信号パルスとなるが、第４の比較回路４５の出力信号ｊはローレベルのままである。即ち、出力信号ｉがハイレベルとローレベルの２値信号として現れる一方、出力信号jがローレベルを継続することをもって、磁性移動体４が正回転していると判定することが可能である。
【００３５】
いま、磁性移動体４と磁石２に設けられたＭＲ素子２２とが（ａ）の位置関係にある時に、磁性移動体４が正回転から逆回転に転じたとすると、最初にＭＲ素子２１ｂが磁性移動体４の凸部４１に対向する時点ｔ５に於いて第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆはローレベルに転じる。これにより、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはローレベルに転じ、第２のＴｒ４０は非導通となり、信号ｈはローレベルＬ２となる。これにより、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊはハイレベルに転じる。
【００３６】
磁性移動体４の逆回転時は、正回転時とは逆に、ＭＲ素子２１ｂ、２２、２１ａの順に時間差をもって磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対抗することとなるので、時点ｔ５以降、ｔ６、ｔ８、ｔ１０の時点に於いて、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊは第３の比較回路４４の出力端子４４３の信号ｉと同期してローレベルとハイレベルに交互に変化することとなる。従がって、出力信号jがローレベルとハイレベルに交互に変化することをもって、磁性移動体４が逆回転していると判定することが可能となる。
【００３７】
即ち、図５の（ａ）の位置関係で逆回転した場合は、信号ｆが最初に変化する時点ｔ５に於いて信号ｈがＬ２レベルとなり信号ｊのレベルがローレベルからハイレベルに変化するので、信号ｆが最初に変化する時点ｔ５で直ちに逆回転を検出することとなる。同様に、（ｂ）の位置関係で逆回転した場合は、図５の（Ｂ）に示すように、信号（ｅ）が最初に変化する時点ｔ６１に於いて信号ｈがＬ２となり、この時点ｔ６１で直ちに逆回転を検出し、（ｃ）の位置関係で逆回転した場合は、図５の（Ｃ）に示すように、信号ｅが最初に変化する時点ｔ８２で信号ｈがＬ２となり、この時点ｔ８２で逆回転を検出することができる。
【００３８】
しかるに、（ｄ）の位置関係にあるとき磁性移動体４が逆回転した場合、図５の（Ｄ）に示すように、逆回転してから信号ｅ、ｆが最初に変化する時点ｔ８３、ｔ９３のいずれの時点に於いても信号ｈのレベルがＬ２とならず、従がって、本来逆回転を検出できる時点ｔ８３では誤検出となって逆回転を検出できず、信号ｈのレベルがＬ２となる時点ｔ１０３まで逆回転を検出できないこととなる。
【００３９】
実施の形態１
図６はこの発明の実施の形態１に係る磁気検出装置の回路図を示し、図７はその動作説明する説明図である。図６に於いて、前述した発明の基礎となる技術と同一又は相当する部分には同一符号を付してある。図６に於いて、Ｄ−ＦＦ回路装置３８０は、図４に示す構成と同一であり、その出力端子３４６は、ＮＯＴ回路３４７を介して第２のＴｒ４０のベースに接続されている。第２のＴｒ４０のコレクタは、抵抗３９を介してコンピュータユニット４９からセンサユニット５０へ電力を供給する電源端子ＶＢに接続されている。センサユニット５０の電源ＶＣＣ２は、電源端子ＶＢからの電圧を所定値にレギュレートしたものであり電圧変動はしない。
【００４０】
センサユニット５０は、その電源がコンピュータユニット４９から電源端子ＶＢを介して供給され、センサユニット５０に消費電流ｍが流れる。この消費電流ｍは、センサユニット５０の各回路要素に流れる電流ｍ１と、第２のＴｒ４０により制御される電流ｍ２とからなる。一方、センサユニット５０からＧＮＤ端子を介してコンピュータユニット４９へ、前記消費電流ｍが流れる。
【００４１】
第１のＴｒ３７のエミッタは接地され、コレクタはセンサユニット５０の出力端子ＶＯＵＴを介してコンピュータユニット４２の第３の比較回路４４の反転入力端子４４１に接続されている。第１のトランジスタ３７の出力信号である信号ｈは、コンピュータユニット４９に伝達された後、電源ＶＣＣにプルアップされる。
【００４２】
第４の比較回路４５の反転入力端子４５１は、電源端子ＶＢを介してセンサユニット５０の第２のＴｒ４０のコレクタに抵抗３９を介して接続されており、又、その反転入力端子４５１は、抵抗４８を介して電源ＶＣＣに接続されている。抵抗４８の抵抗値をＲ１とする。接地端子ＧＮＤは抵抗を介せずに直接接地されている。第２のＴｒ４０が導通して消費電流ｍが増加したレベルにあれば、信号ｋはハイレベルとなり、第２のＴｒ４０が非導通となり消費電流ｍが減少しているレベルにあるときは、信号ｋはローレベルとなる。
即ち、信号ｋのハイレベルＨ＝ＶＣＣ−（Ｒ１×ｍ１）
信号ｋのローレベルＬ＝ＶＣＣ−{Ｒ１×（ｍ１＋ｍ２）}
となる。
【００４３】
この発明の実施の形態１に於いて、磁気検出素子２１ａ、２１ｂ、２２は、この発明に於ける検出手段を構成し、第１及び第２のブリッジ回路２３、３１と、第１及び第２の比較回路２９、３１と、Ｄフリップフロップ回路装置３８０とは、この発明に於ける変換手段を構成し、第３及び第４の比較回路４４、４５により、この発明に於ける判定手段を構成する。又、第２のＴｒ４０は、この発明に於ける電流制御手段を構成する。
【００４４】
図７は、実施の形態１に係る磁気検出装置の動作説明図で、図７の（Ａ）は、磁性移動体４と磁石１（図１参照）の中央のＭＲ素子２２とが（ａ）の位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の、図６及び図４に示す回路の各端子の信号ｅ、ｆ、ｇ０、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、及び消費電流ｍ、電流ｍ１、ｍ２の波形を示している。同様に、図７の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、磁性移動体４と磁石１の中央のＭＲ素子２２とが（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の信号ｅ、ｆ、ｇ０、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、及び消費電流ｍ、電流ｍ１、ｍ２の波形を示している。信号ｈは、磁性移動体４の正回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ１の２値信号パルスとなり、磁性移動体４の逆回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ２の２値信号パルスとなる。ここで、図９に示すとおり、接地レベルＧＮＤ＜Ｌ１＜Ｌ２である。
【００４５】
次に動作について説明する。図７の（Ａ）に於いて、磁性移動体４が正回転しているとき、ＭＲ素子２１ａ、ＭＲ素子２２、ＭＲ素子２１ｂの順に時間差をもって、磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対抗し、これにより各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂにバイアス磁界の変化が与えられ夫々の抵抗値が変化する。
【００４６】
このＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂの抵抗変化により、第１の比較回路２９の反転入力端子２９１、及び第２の比較回路３１の反転入力端子３１１に入力される信号ｃ、及びｄは、正弦波状に変化する。磁性移動体４が正回転しているときは、各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂが配置されている位置関係から、信号ｃは信号ｄより所定量進んだ位相となる。
【００４７】
図７の（Ａ）に於いて、今、時刻ｔ１に於いて信号ｅがハイレベルからローレベルに立下がったとすると、第１の立下がりエッジＤ−ＦＦ回路３８２はトリガされ、そのＤ端子に入力されている第２の比較回路３１からの信号ｆはハイレベルであるので、そのＱ端子の信号はハイレベルとなり、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルである。従がってＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルである。
【００４８】
これにより、第２のＴｒ４０は非導通であり電流ｍ２は零であり、消費電流ｍは電流ｍ１に等しい値である。時点ｔ１に於いて信号ｅがローレベルとなるので、第１のＴｒ３７が非導通となり、その結果、第１のＴｒ３７のコレクタ側の信号ｈはハイレベルとなる。第３の比較回路４４の比較レベルは、信号ｈのハイレベルＨとローレベルＬとの間の第１の比較レベルＣＬ１に設定されており、従がって、時点ｔ１に於いて、第３の比較回路４４の出力信号ｉはローレベルとなる。
【００４９】
この時点ｔ１に於ける信号kはハイレベルＨにあるが、第４の比較回路４５の比較レベルＣＬ２は信号ｋのハイレベルＨとローレベルＬとの間に設定されており、第４の比較回路４５の出力信号ｊは、ローレベルのままである。
【００５０】
次に、時点ｔ２で第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルからローレベルに立下り、第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４はトリガされるが、第１の比較回路２９の出力端子２９３の信号ｅは、この時点ｔ２ではローレベルでありそのＱ端子の信号はローレベルとなる。しかし、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子は、ハイレベルを維持しており、４入力ＯＲ回路３４２の出力ｇはハイレベルであり、従がって、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルのままであり、第４の比較回路４５の出力信号ｊはローレベルのままである。
【００５１】
時点ｔ３に至ると、第１の比較回路２９からの信号ｅが立上り、第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１がトリガされるが、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがローレベルであるので、そのＱ端子の信号はローレベルとなる。この時点ｔ３では、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子の信号はハイレベルを維持しており、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルである。従がって、第２のＴｒ４０は非導通のままである。一方、第１のＴｒ３７は、信号ｅがハイレベルとなるので導通し、信号ｈはローレベルＬとなる。
【００５２】
信号hがローレベルＬとなることにより、比較レベルＣＬ１に設定されている第３の比較回路４４の出力信号ｉは、ハイレベルとなる。この時点ｔ３では第２のＴｒ４０は非導通のままであり、第４の比較回路４５の出力信号ｊはローレベルのままである。
【００５３】
次に、時点ｔ４に於いて、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルに立上ると、第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３がトリガされ、そのときのＤ端子の信号レベルがハイレベルであるのでそのＱ端子はハイレベルの信号を出力する。これにより、４入力ＯＲ回路３４２の出力信号gはハイレベルを継続し、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルを維持し、第２のＴｒ４０は非導通を継続する。信号ｈは、ローレベルＬのままであり、時点ｔ４に於いては、第３及び第４の比較回路４４、４５の出力信号ｉ、ｊは、時点ｔ３の場合と変わらない。即ち信号ｊはローレベルのままである。
【００５４】
このように、磁性移動体４が正回転しているときは、第３の比較回路４４の出力信号ｉはハイレベルとローレベルとの２値信号パルスとなるが、第４の比較回路４５の出力信号ｊはローレベルのままである。即ち、出力信号ｉがハイレベルとローレベルの２値パルスとして現れる一方、出力信号jがローレベルを継続することをもって、磁性移動体４が正回転していると判定することが可能である。
【００５５】
いま、磁性移動体４と磁石２に設けられたＭＲ素子２２とが図７に示す（ａ）の位置関係にある時に、磁性移動体４が正回転から逆回転に転じたとすると、最初にＭＲ素子２１ｂが磁性移動体４の凸部４１に対向する時点ｔ５に於いて第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆはローレベルに転じる。これにより、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはローレベルに転じ、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルとなる。
【００５６】
これにより第２のＴｒ４０は導通し、電流m２が流れ、消費電流ｍは増加する。これに伴い、第４の比較回路４５の反転入力端子４５１へ入力される信号ｋのレベルがＨから比較レベルＣＬ２以下のＬへ変化し、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊはハイレベルに転じる。一方、時点ｔ５に於いて信号ｅはハイレベルであり、第１のＴｒ３７は導通のままであり、信号ｈはローレベルＬであり、第１の比較レベルＣＬ１以下であるので、第３の比較回路４４の出力信号ｉはハイレベルのままである。
【００５７】
次に、時点ｔ６に於いて、信号ｅはローレベルＬとなり、第１のＴｒ３７は非導通となる。その結果、信号ｈはハイレベルＨとなり、第３の比較回路４４の出力信号ｉはローレベルとなる。この時点ｔ６に於いて第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２はトリガされるが、このときの信号ｆはローレベルであり、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはローレベルのままであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルのままである。従がって、第４の比較回路４５の出力信号ｊはハイレベルのままとなる。
【００５８】
磁性移動体４の逆回転時は、正回転時とは逆に、ＭＲ素子２１ｂ、２２、２１ａの順に時間差をもって磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対抗することとなるので、時点ｔ６以降、ｔ８、ｔ１０の時点に於いて、第３の比較回路４４の出力端子４４３の信号ｉは、ローレベルとハイレベルに交互に変化するが、Ｄ−ＦＦ回路装置３８０の出力端子３４６の信号ｇはローレベルのままであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルを維持し、第２のＴｒ４０は導通し続け、消費電流ｍは増加したままとなる。
【００５９】
これにより、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊは、正回転時とは逆にハイレベルを維持し続けることとなる。従がって、（ａ）のタイミングで磁性移動体４が逆回転に転じた場合、最初に信号ｆのレベルが変化した時点ｔ５で信号ｊがローレベルからハイレベルに変化し、以降、ハイレベルを継続するので、これにより磁性移動体４の逆回転を判定することが可能となる。
【００６０】
同様に、（ｂ）の位置関係で逆回転した場合は、図７の（Ｂ）に示すように、信号（ｅ）が最初に変化する時点ｔ６１に於いて信号ｋがローレベルＬとなり、この時点ｔ６１で直ちに逆回転を検出し、（ｃ）の位置関係で逆回転した場合は、図７の（Ｃ）に示すように、信号ｆが最初に変化する時点ｔ７２で信号ｋがローレベルＬとなり、この時点ｔ７２で逆回転を検出することができる。
【００６１】
更に、（ｄ）の位置関係にあるとき磁性移動体４が逆回転した場合、図７の（Ｄ）に示すように、逆回転してから信号ｅが最初に変化する時点ｔ８３に於いて信号ｇ０がローレベルからハイレベルに変化し、第２のＴｒ４０が導通する。これにより、消費電流ｍは増加し、第４の比較回路４５の反転入力端子４５１の信号kが第２の比較レベルＣＬ２以下となって出力信号ｊはハイレベルとなる。従がって、逆回転してから最初に信号ｅのレベルが変化する時点ｔ８３に於いて誤検出することなく逆回転を検出できることとなる。
【００６２】
以上のように、実施の形態１による磁気検出装置によれば、磁性移動体４がＭＲ素子とのいかなる対向位置で逆回転しても、誤検出することなく逆回転を早いタイミングで検出することができるものである。又、第３の比較回路４の出力信号ｉの変化周期により磁性移動体４及び被検出体の移動速度を検出することができる。
【００６３】
実施の形態２
図８はこの発明の実施の形態２に係る磁気検出装置の回路図を示し、図９はその動作を説明する説明図である。第２のＴｒ４０のエミッタは接地され、コレクタは抵抗３９を介してセンサユニット５０に電源ＶＣＣを供給する電源端子ＶＢに接続されている。センサユニット５０の接地端子ＧＮＤは、抵抗４７を介してコンピュータユニット４２のＧＮＤに接続されている。抵抗４７の抵抗値をＲ２とする。センサユニット５０側の電源ＶＣＣ２は、電源端子ＶＢからの電圧を所定値にレギュレートした電圧であって電圧変動はしない。
【００６４】
センサユニット５０は、その電源がコンピュータユニット４９から電源端子ＶＢを介して供給され、センサユニット５０に消費電流ｍが流れる。この消費電流ｍは、センサユニット５０の各回路要素に流れる電流ｍ１と、第２のＴｒ４０により制御される電流ｍ２とからなる。一方、センサユニット５０からＧＮＤ端子を介してコンピュータユニット４９へ、前記消費電流ｍが流れる。
その他の構成は、実施の形態１の構成と同様である。
【００６５】
以上の構成に於いて、磁気検出素子２１ａ、２１ｂ、２２は、この発明に於ける検出手段を構成し、第１及び第２のブリッジ回路２３、３１と、第１及び第２の比較回路２９、３１と、Ｄフリップフロップ回路装置３８０とは、検出手段により検出された磁界変化を電気量の変化に変換して出力する変換手段を構成し、これらはセンサユニット５０に設けられている。第３及び第４の比較回路４４、４５は、変換手段の出力に基づいて被検出体の移動方向を判定する判定手段を構成し、コンピュータユニット４９に設けられている。又、第２のＴｒ４０は、磁性移動体４の移動方向に対応して電源端子ＶＢと接地端子ＧＮＤに流れる電流量を変化させる電流制御手段を構成する。
【００６６】
更に、第１の比較回路２９の出力端子２９３の信号ｅは第１の信号を構成し、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆは第２の信号を構成し、Ｄ−ＦＦ回路装置３８０の出力端子３４６の信号ｇは第３の信号を構成し、第３の比較回路４４の出力端子４４１の信号ｉは第４の信号を構成し、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊは第５の信号を構成する。但し、以下の説明では、これらの信号は、単に、信号ｅ、ｆ、ｇ、ｉ、ｊと称する。
【００６７】
以上のように構成された実施の形態２に係る磁気検出装置に於いて、図１及び図２に示す磁性移動体４の回転により、ＭＲ素子２１ａ、２１ｂ、２２の抵抗が変化し、第１及び第２のブリッジ回路２３、３０により２系統の電圧変化が信号ｃ、ｄとして得られる。信号ｃ、ｄは、第１及び第２の比較回路２９、３１により矩形波に変換された信号ｅ、ｆが得られる。
【００６８】
第１の比較回路２９の出力端子２９３からの信号ｅは、第１のトランジスタ３７のベースと、図４に示す第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１のＣＬ端子に入力され、かつ第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＣＬ端子にＮＯＴ回路３４３を介して入力される。又、信号ｅは、第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３のＤ端子に入力され、かつ第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４のＤ端子に入力される。
【００６９】
他方、第２の比較回路３１の出力端子３１３からの信号ｆは、第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１及び第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２の各Ｄ端子に入力され、かつ第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３のＣＬ端子に入力され、第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４のＣＬ端子にＮＯＴ回路３４４を介して入力される。
【００７０】
夫々のＤ−ＦＦ回路３８１、３８２、３８３、３８４のQ端子からの信号に基づき、４端子ＯＲ回路３４２の出力端子３４６から信号ｇが出力され、NOT回路３４７の入力端子に入力される。ＮＯＴ回路３４７の出力端子は、信号ｇ０を出力する。第１のＴｒ３７の出力信号である信号ｈは、第３の比較回路４４により比較レベルＣＬ１と比較され、信号ｉを得る。第３の比較回路４４の比較レベルＣＬ１は、図７に示すように信号ｈのハイレベルＨとローレベルＬ２との間に設定されている。第４の比較回路４５の反転入力端子４５１に入力される信号ｋは、抵抗４７の両端間の電圧に依存する。
即ち、信号ｋのハイレベルＨ＝Ｒ２×（ｍ１＋ｍ２）
信号ｋのローレベルＬ＝Ｒ２×ｍ１
であり、信号ｋは電源ＶＣＣの電圧には無関係であり、その電源電圧ＶＣＣが変動しても、信号ｋのハイレベルＨ、ローレベルＬは変動しない。信号ｋは、図９に示すように、比較レベルＣＬ２と比較され、信号ｊを得る。
【００７１】
図９の（Ａ）は、磁性移動体４と磁石１（図１参照）の中央のＭＲ素子２２とが（ａ）の位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の、図８及び図４に示す回路の各端子の信号ｅ、ｆ、ｇ０、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、及び消費電流ｍ、電流ｍ１、ｍ２の波形を示している。同様に、図９の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、磁性移動体４と磁石１の中央のＭＲ素子２２とが（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各位置で相対的に対向しているときに、正回転から逆回転に切替わった場合の信号ｅ、ｆ、ｇ０、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、及び消費電流ｍ、電流ｍ１、ｍ２の波形を示している。信号ｈは、磁性移動体４の正回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ１の２値信号パルスとなり、磁性移動体４の逆回転時にはハイレベルＨとローレベルＬ２の２値信号パルスとなる。ここで、図９に示すとおり、接地レベルＧＮＤ＜Ｌ１＜Ｌ２である。
【００７２】
次に動作について説明する。図９の（Ａ）に於いて、磁性移動体４が正回転しているとき、ＭＲ素子２１ａ、ＭＲ素子２２、ＭＲ素子２１ｂの順に時間差をもって、磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対抗し、これにより各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂにバイアス磁界の変化が与えられ夫々の抵抗値が変化する。
【００７３】
このＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂの抵抗変化により、第１の比較回路２９の反転入力端子２９１、及び第２の比較回路３１の反転入力端子３１１に入力される信号ｃ、及びｄは、正弦波状に変化する。磁性移動体４が正回転しているときは、各ＭＲ素子２１ａ、２２、２１ｂが配置されている位置関係から、信号ｃは信号ｄより所定量進んだ位相となる。
【００７４】
図９の（Ａ）に於いて、今、時刻ｔ１に於いて信号ｅがハイレベルからローレベルに立下がったとすると、第１の立下がりエッジＤ−ＦＦ回路３８２はトリガされ、そのＤ端子に入力されている第２の比較回路２９からの信号ｆはハイレベルであるので、そのＱ端子の信号はハイレベルとなり、４端子Ｒ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルである。従がってＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルである。
【００７５】
これにより、第２のＴｒ４０は非導通であり電流ｍ２は零であり、消費電流ｍはｍ１に等しい値である。又、時点ｔ１に於いて信号ｅがローレベルとなるので、第１のＴｒ３７が非導通となり、その結果、第１のＴｒ３７のコレクタ側の信号ｈはハイレベルとなる。第３の比較回路４４の比較レベルは、信号ｈのハイレベルＨとローレベルＬ２との間の第１の比較レベルＣＬ１に設定されており、従がって、時点ｔ１に於いて、第３の比較回路４４の出力信号ｉはローレベルとなる。
【００７６】
この時点ｔ１に於ける信号kはローレベルＬにあるが、第４の比較回路４５の比較レベルＣＬ２は、信号ｋのハイレベルＨとローレベルＬとの間に設定されており、第４の比較回路４５の出力信号ｊは、ハイレベルのままである。
【００７７】
次に、時点ｔ２で第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルからローレベルに立下り、第２の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８４はトリガされるが、第１の比較回路２９の出力端子２９３の信号ｅは、この時点ｔ２ではローレベルでありそのＱ端子の信号はローレベルとなる。しかし、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子は、ハイレベルを維持しており、４端子ＯＲ回路３４２の出力ｇはハイレベルであり、従がって、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルのままであり、第４の比較回路４５の出力信号ｊはハイレベルのままである。
【００７８】
時点ｔ３に至ると、第１の比較回路２９からの信号ｅが立上り、第１の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８１がトリガされるが、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがローレベルであるので、そのＱ端子の信号はローレベルとなる。この時点ｔ３では、第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２のＱ端子の信号はハイレベルを維持しており、４端子ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはハイレベルであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルである。従がって、第２のＴｒ４０は非導通のままである。一方、第１のＴｒ３７は、信号ｅがハイレベルとなるので導通し、信号ｈはローレベルＬ１となる。
【００７９】
信号hがローレベルＬ１となることにより、比較レベルが第１の比較レベルＣＬ１に設定されている第３の比較回路４４の出力信号ｉは、ハイレベルとなる。この時点ｔ３では第２のＴｒ４０は非導通のままであり、第４の比較回路４５の出力信号ｊはハイレベルのままである。
【００８０】
次に、時点ｔ４に於いて、第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆがハイレベルに立上ると、第２の立上りエッジＤ−ＦＦ回路３８３がトリガされ、そのときのＤ端子の信号レベルがハイレベルであるのでそのＱ端子はハイレベルの信号を出力する。これにより、４端子ＯＲ回路３４２の出力信号gはハイレベルを継続し、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はローレベルを継続し、第２のＴｒ４０は非導通を継続する。時点ｔ４に於いては、信号ｈはローレベルＬ１のままであり、第３及び第４の比較回路４４、４５の出力信号ｉ、ｊは、時点ｔ３の場合と変わらない。即ち信号ｊはハイレベルのままである。
【００８１】
このように、磁性移動体４が正回転しているときは、第３の比較回路４４の出力信号ｉはハイレベルとローレベルとの２値信号パルスとなるが、第４の比較回路４５の出力信号ｊはハイレベルのままである。即ち、出力信号ｉがハイレベルとローレベルの２値パルスとして現れる一方、出力信号jがハイレベルを継続することにより、磁性移動体４が正回転していると判定することが可能である。
【００８２】
いま、磁性移動体４と磁石２に設けられたＭＲ素子２２とが（ａ）の位置関係にある時に、磁性移動体４が正回転から逆回転に転じたとすると、最初にＭＲ素子２１ｂが磁性移動体４の凸部４１に対向する時点ｔ５に於いて第２の比較回路３１の出力端子３１３の信号ｆはローレベルに転じる。これにより、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはローレベルに転じＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルとなる。
【００８３】
これにより第２のＴｒ４０は導通し、電流m２が流れ、消費電流ｍは増加する。これに伴い、第４の比較回路４５の反転入力端子４５１へ入力される信号ｋのレベルがローレベルＬから比較レベルＣＬ２以上のハイレベルＨへ変化し、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊはローレベルに転じる。一方、時点ｔ５に於いて信号ｅはハイレベルであり、第１のＴｒ３７は導通のままであるが、消費電流ｍの増加により、信号ｈはＬ２となるが、第１の比較レベルＣＬ１以下であり、第３の比較回路４４の出力信号ｉはハイレベルのままである。
【００８４】
次に、時点ｔ６に於いて、信号ｅはローレベルとなり、第１のＴｒ３７は非導通となる。その結果、信号ｈはハイレベルＨとなり、第３の比較回路４４の出力信号ｉはローレベルとなる。この時点ｔ６に於いて第１の立下りエッジＤ−ＦＦ回路３８２はトリガされるが、このときの信号ｆはローレベルＬであり、４入力ＯＲ回路３４２の出力端子３４６の信号ｇはローレベルのままであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルを維持する。従がって、第４の比較回路４５の出力信号ｊはローレベルのままとなる。
【００８５】
磁性移動体４の逆回転時は、正回転時とは逆に、ＭＲ素子２１ｂ、２２、２１ａの順に時間差をもって磁性移動体４の凸部４１と凹部４２が交互に対向することとなるので、時点ｔ６以降、ｔ８、ｔ１０の時点に於いて、第３の比較回路４４の出力端子４４３の信号ｉは、ローレベルとハイレベルに交互に変化するが、Ｄ−ＦＦ回路装置３８０の出力端子３４６の信号ｇはローレベルのままであり、ＮＯＴ回路３４７の出力端子の信号ｇ０はハイレベルを維持し、第２のＴｒ４０は導通し続け、消費電流ｍは増加したままとなる。
【００８６】
これにより、第４の比較回路４５の出力端子４５３の信号ｊは、正回転時とは逆にローレベルを維持し続けることとなる。従がって、（ａ）のタイミングで磁性移動体４が逆回転に転じた場合、最初に信号ｆのレベルが変化した時点ｔ５で信号ｊがハイレベルからローレベルに変化し、以降、ローレベルを継続するので、これにより磁性移動体４の逆回転を判定することが可能となる。
【００８７】
同様に、（ｂ）の位置関係で逆回転した場合は、図９の（Ｂ）に示すように、信号（ｅ）が最初に変化する時点ｔ６１に於いて信号ｋがハイレベルＨとなり、この時点ｔ６１で直ちに逆回転を検出し、（ｃ）の位置関係で逆回転した場合は、図５の（Ｃ）に示すように、信号ｆが最初に変化する時点ｔ７２で信号ｋがハイレベルＨとなり、この時点ｔ７２で逆回転を検出することができる。
【００８８】
更に、（ｄ）の位置関係にあるとき磁性移動体４が逆回転した場合、図７の（Ｄ）に示すように、逆回転してから信号ｅが最初に変化する時点ｔ８３に於いて信号ｇ０がローレベルからハイレベルに変化し、第２のＴｒ４０が導通する。これにより、消費電流ｍは増加し、第４の比較回路４５の反転入力端子４５１の信号kが第２の比較レベルＣＬ２以上のハイレベルＨとなって出力信号ｊはローレベルとなる。従がって、逆回転してから最初に信号ｅのレベルが変化する時点ｔ８３に於いて誤検出することなく逆回転を検出できる。
【００８９】
以上のように、実施の形態２による磁気検出装置によれば、磁性移動体４がＭＲ素子とのいかなる対向位置で逆回転しても、誤検出することなく早いタイミングでその逆回転を検出することができるものである。又、第３の比較回路４の出力信号ｉの変化周期により磁性移動体４及び被検出体の移動速度を検出することができる。また、コンピュータユニット４９からセンサユニット５０に供給される電源の電圧変動を考慮した場合、実施の形態１の場合では、信号ｋのハイレベルＨもローレベルＬも同様に変動するので比較レベルＣＬ２の設定が比較的困難であるが、実施の形態２の場合には、前述したとおり信号ｋは電源ＶＣＣの電圧とは無関係であり、その電源ＶＣＣの電圧が変動しても信号kのハイレベルＨ、ローレベルＬは変動しないので、比較レベルＣＬ２の設定が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】この発明の基礎となる技術の磁性移動体とＭＲ素子の配置を示す斜視図である。
【図２】この発明の基礎となる技術の磁性移動体とＭＲ素子の配置を示す説明図である。
【図３】この発明の基礎となる技術の回路図である。
【図４】この発明の基礎となる技術のＤフリップフロップ回路装置の回路図である。
【図５】この発明の基礎となる技術の動作を説明する説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る装置の回路図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る装置の動作を説明する説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る装置の回路図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る装置の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
１    磁石
２    ＩＣチップ
２１ａ、２１ｂ、２２    ＭＲ素子
４    磁性移動体
４１    凸部
４２    間隙
２３    第１のブリッジ回路
３０    第２のブリッジ回路
２９    第１の比較回路
３１    第２の比較回路
４４    第３の比較回路
４５    第４の比較回路
２４、２５、２６、２７、２８、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４６、４８    抵抗
３８０    Ｄフリップフロップ回路装置
３８１    第１の立上りエッジＤフロップフロップ回路
３８２    第１の立下りエッジＤフロップフロップ回路
３８３    第２の立上りエッジＤフロップフロップ回路
３８４    第２の立下りエッジＤフリップフロップ回路
３４３、３４４、３４５、３４７    ＮＯＴ回路
３８５    ３入力ＮＡＮＤ回路
３８６、３８７    ３入力ＢＡＮＤ回路
３８８    ４入力ＮＡＮＤ回路
３８９    ３入力ＢＮＡＮＤ回路
３４０、３４１    ４入力ＡＮＤ回路
３４２    ４入力ＯＲ回路
３７    第１のトランジスタ
４０    第２のトランジスタ
ＶＯＵＴ    出力端子
ＶＢ    電源端子
ＧＮＤ    接地端子
４９    コンピュータユニット
５０    センサユニット
【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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