(57)【要約】【課題】被検出体の回転数等の計数を行う無電源の運動検出装置において、被検出体の回転数等の検出の正確性を損なうことなく、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化を図る。【解決手段】回転運動する可動部１３の外周部にスタンバイ磁石１５、１７およびアウトプット磁石１６を周方向に間隔Ｄａをもって設け、可動部１３の周囲に磁気センサ１、２、３を間隔Ｄａよりも大きい間隔Ｄｂをもって設ける。回転軸１５０の回転に伴い可動部１３が回転する間、スタンバイ磁石１５、１７が磁気センサ１、２、３のうちのいずれかの磁気センサの近傍を通過すると、当該磁気センサがスタンバイ状態となり、スタンバイ状態となった磁気センサの近傍をアウトプット磁石１６が通過すると、当該磁気センサの磁性素子２１において大バルクハウゼン効果が生じ、コイル２２から検出信号が出力される。この検出信号に基づいて回転軸１５０の回転数を計数する。【選択図】図３
2012198067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、
被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、
磁界の方向が第１の方向である第１の磁界を発生させる第１の磁界発生部と、
磁界の方向が前記第１の方向とは逆の第２の方向である第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部と、
前記第１の磁界発生部が接近したときに前記第１の磁界により前記第１の方向に磁化され、前記第２の磁界発生部が接近したときに前記第２の磁界により前記第２の方向に磁化され、磁化の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で変化するときに生じる起電力により生成される検出信号を出力する少なくとも３つの磁界検出部と、
前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、
前記第１の磁界発生部および前記第２の磁界発生部は前記可動部の外周部に周方向に所定の間隔をもって配置され、
前記少なくとも３つの磁界検出部は、前記可動部の外周部の近傍であって、前記可動部が回転運動または周回運動したときの前記可動部の外周部の軌跡に沿うように前記所定の間隔よりも大きい間隔をもって配置されていることを特徴とする運動検出装置。
【請求項２】
被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、
被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、
磁界の方向が第１の方向である第１の磁界を発生させる第１の磁界発生部と、
磁界の方向が前記第１の方向とは逆の第２の方向である第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部と、
前記第１の磁界発生部が接近したときに前記第１の磁界により前記第１の方向に磁化され、前記第２の磁界発生部が接近したときに前記第２の磁界により前記第２の方向に磁化され、磁化の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で変化するときに生じる起電力により生成される検出信号を出力する少なくとも３つの磁界検出部と、
前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、
前記第１の磁界発生部および前記第２の磁界発生部は、前記可動部の外周部の近傍であって、前記可動部が回転運動または周回運動したときの前記可動部の外周部の軌跡に沿うように所定の間隔をもって配置され、
前記少なくとも３つの磁界検出部は、前記可動部の外周部に周方向に前記所定の間隔よりも大きい間隔をもって配置されていることを特徴とする運動検出装置。
【請求項３】
前記各磁界検出部は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子と、前記磁性素子に巻回されたコイルとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の運動検出装置。
【請求項４】
前記各磁界検出部から出力される検出信号から電源電圧を生成する電源電圧生成回路を備え、
前記運動検出回路は前記電源電圧生成回路により生成された電源電圧により動作することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運動検出装置。
【請求項５】
前記運動検出回路は、前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動の状態を検出する回路であり、
前記運動検出回路は、
前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定し、前記被検出体が１回転するごとに、前記被検出体が１回転したことを示す回転判定信号を出力する回転判定回路と、
前記回転判定回路から出力される回転判定信号に基づいて前記被検出体の回転数を計数する計数回路とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運動検出装置。
【請求項６】
前記少なくとも３つの磁界検出部のうちの１つの磁界検出部が基準磁界検出部であり、残りの各磁界検出部が非基準磁界検出部であり、
前記回転判定回路は、前記基準磁界検出部から検出信号が出力されるたびに、前回前記基準磁界検出部から検出信号が出力された直後にいずれかの前記非基準磁界検出部から出力された検出信号と、今回前記基準磁界検出部から検出信号が出力される直前にいずれかの前記非基準磁界検出部から出力された検出信号とがそれぞれ所定の検出信号であるか否かを判断し、当該判断結果に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の運動検出装置。
【請求項７】
前記回転判定回路は、前記各磁界検出部から検出信号が出力されるたびに、今回出力された検出信号と前回出力された検出信号とを比較し、当該比較結果に基づいて前記被検出体の回転量を検出し、前記被検出体の回転量に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の運動検出装置。
【請求項８】
前記計数回路は、
前記回転判定回路から出力された回転判定信号に基づいて前記被検出体の回転数を計数し、前記被検出体の回転数を示す計数値をグレイコードにて出力する計数処理部と、
前記計数処理部からグレイコードにて出力された計数値を記憶する計数値記憶部とを備えていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の運動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気を利用して物体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の動きに応じて磁界を変化させ、これにより生じる起電力を利用して物体の動きに応じた電気信号を生成する装置は知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子にコイルを巻回した磁界検出部と、磁極の配置が互いに反対である２種類の磁石を交互に数個配列した配列体とを設け、上記磁界検出部を固定すると共に、上記配列体が上記磁界検出部の近傍を往復運動する構成とすることにより、上記磁性素子の磁化の方向を変化させ、これにより生じる起電力を利用してパルス信号を発生させる装置が記載されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子にコイルを巻回した磁界検出部を回転軸の近傍に動かないように配置し、上記回転軸には、磁極の配置が互いに反対である２種類の磁石を取り付け、上記回転軸の回転に伴って上記各磁石を回転させることにより、上記磁性素子の磁化の方向を変化させ、これにより生じる起電力を利用してパルス信号を発生させる装置が記載されている。
【０００５】
また、下記の特許文献３には、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子にコイルを巻回した磁界検出部を備え、当該磁界検出部から出力されるパルス電圧により生成される電力を利用して処理回路を動作させる装置が記載されている。
【０００６】
また、下記の特許文献４には、回転自在に支持された回転体に円周方向に設けられ、Ｎ極およびＳ極を有する１組の硬磁性体と、これら硬磁性体に対向し、当該硬磁性体によって互いに磁気的に９０度の位相差を有するパルス電圧を発生する４個の発電型磁界検出部と、所定数の他の磁界検出部と、上記発電型磁界検出部から発生されるパルス電圧によって駆動され、パルス電圧数を回転方向に基づいて加減算計数して回転領域に応じた計数値を生成して記憶する計数手段と、上記計数値に基づく回転領域と上記他の磁界検出部から出力される磁気的周期とに基づいて絶対回転角を検出する回転角検出部とを備えた装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１９５９６４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９４１８２号公報
【特許文献３】特開２００９−１５６８３号公報
【特許文献４】特開２００９−１６２７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１ないし４に記載された装置はいずれも、物体の動きに応じた磁界の変化により生じる起電力を利用して電気信号を生成することができるので、当該電気信号の生成や当該電気信号を用いた処理を行うために電源からの電力の供給を必要としない。そこで、上述した装置は、器機の電源がオフになっている間に、器機の可動部分の動きを検出する無電源の検出装置として利用することができる。
【０００９】
例えば、ファクトリー・オートメーションが導入された工場に設けられた産業用ロボットの電源が切られた後に当該ロボットの可動部分が何らかの外力により動かされたとき、その可動部分の動きを無電源の検出装置により検出し、当該動きを示す検出データをメモリに記憶しておき、その後、当該ロボットの電源が投入されたときに、メモリに記憶された上記検出データを用いて、何らかの外力により動いてしまった当該ロボットの可動部分の位置を当該ロボットに自動的に認識させるといった処理を実現することができる。
【００１０】
ここで、上述したようなロボット等の器機における可動部分の回転運動を検出する無電源の運動検出装置について検討するに、当該運動検出装置には、電源から電力を供給することなく、上記可動部分の回転方向を考慮した回転数の計数（例えば右方向に１回転した場合に＋１回転とし、左方向に１回転した場合に−１回転とするなど）を行う機能を基本的機能として設ける必要がある。
【００１１】
さらに、上記運動検出装置には、上記可動部分の回転方向を考慮した回転数の検出の正確性を損なうことなく、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることが望まれる。
【００１２】
具体的に述べると、上記可動部分の回転方向を考慮した回転数の検出の正確性については、上記可動部分が回転運動を行う間に、上記可動部分が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す運動をしばしば行う場合でも、上記可動部分の回転状態を見失わずに、上記可動部分の回転方向を考慮した回転数を正確に検出することが望まれる。
【００１３】
一方、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化については、磁界検出部の個数を、上記可動部分の回転方向を確実に検出することができる最少の個数、すなわち、３個に減らすことができるような構成を実現することが望まれる。なお、磁界検出部の個数を最少３個に減らすことができる構成とは、３個の磁界検出部を備えた運動検出装置に適用可能であるほか、４個以上の磁界検出部を備えた運動検出装置にも適用可能である構成という意味を含んでいる。
【００１４】
上記可動部分が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す運動を行う場合でも、上記可動部分の回転方向を考慮した正確な回転数を最少３個の磁界検出部により検出することができる運動検出装置は、上記特許文献１ないし４のいずれにも記載されていない。また、このような運動検出装置を上記特許文献１ないし４またはその他の周知技術に基づいて実現することは容易でない。
【００１５】
さらに、上記可動部分の回転運動を検出する無電源の運動検出装置には、上記可動部分の回転方向を考慮した回転数の計数に必要な電力（磁界検出部から出力される信号から生成される電力）の消費を削減する構成を実現することが望まれる。この点についても、上記特許文献１ないし４には記載も示唆もなく、その実現は容易でない。
【００１６】
なお、産業用ロボットやベルトコンベア等の器機における可動部分の周回運動を検出する無電源の運動検出装置についても、上述した回転運動を検出する無電源の運動検出装置と同様のことが望まれる。
【００１７】
本発明は例えば上述した問題に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、電源から電力を供給することなく、例えば器機の可動部分等の被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数を行うことができる運動検出装置であって、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の検出の正確性を損なうことなく、小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる運動検出装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の第２の課題は、電源から電力を供給することなく、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数を行うことができる運動検出装置であって、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数に必要な電力の消費を削減することができる運動検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の運動検出装置は、被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、磁界の方向が第１の方向である第１の磁界を発生させる第１の磁界発生部と、磁界の方向が前記第１の方向とは逆の第２の方向である第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部と、前記第１の磁界発生部が接近したときに前記第１の磁界により前記第１の方向に磁化され、前記第２の磁界発生部が接近したときに前記第２の磁界により前記第２の方向に磁化され、磁化の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で変化するときに生じる起電力により生成される検出信号を出力する少なくとも３つの磁界検出部と、前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、前記第１の磁界発生部および前記第２の磁界発生部は前記可動部の外周部に周方向に所定の間隔をもって配置され、前記少なくとも３つの磁界検出部は、前記可動部の外周部の近傍であって、前記可動部が回転運動または周回運動したときの前記可動部の外周部の軌跡に沿うように前記所定の間隔よりも大きい間隔をもって配置されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１の運動検出装置によれば、第１の磁界発生部と第２の磁界発生部との配置間隔が磁界検出部の配置間隔よりも小さいので、被検出体が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す運動を行う場合でも、被検出体の回転方向を考慮した正確な回転数を最少３個の磁界検出部により検出することができる。したがって、被検出体の回転方向を考慮した回転数の検出の正確性を損なうことなく、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる。
【００２１】
これについて具体的に説明する。説明の便宜上、（ａ）可動部の外周部に第１の磁界発生部と第２の磁界発生部とが右回り（時計回り）にこの順序で所定の間隔をもって配置され、（ｂ）可動部の外周部の近傍であって、可動部が回転運動したときの可動部の外周部の軌跡に沿うように３つの磁界検出部Ａ、Ｂ、Ｃが右回りにこの順序で上記所定の間隔よりも大きい間隔をもって配置され、（ｃ）可動部が右方向に回転し、（ｄ）初期状態では、各磁界検出部Ａ、Ｂ、Ｃの磁化の方向が第１の方向であり、（ｅ）各磁界検出部Ａ、Ｂ、Ｃは、磁化の方向が第１の方向から第２の方向に変化するときに検出信号を出力する運動検出装置を想定する。
【００２２】
このような運動検出装置において、被検出体の回転運動に伴って可動部が初期状態から右方向に１回転する間の動作を観察すると、例えばまず、第２の磁界発生部が磁界検出部Ａの近傍を通過し、磁界検出部Ａの磁化の方向が第１の方向から第２の方向に変化し、磁界検出部Ａから検出信号が出力される。続いて、第１の磁界発生部が磁界検出部Ａの近傍を通過し、磁界検出部Ａの磁化の方向が第２の方向から第１の方向に戻る。その後、第２の磁界発生部が磁界検出部Ｂの近傍を通過し、磁界検出部Ｂの磁化の方向が第１の方向から第２の方向に変化し、磁界検出部Ｂから検出信号が出力される。続いて、第１の磁界発生部が磁界検出部Ｂの近傍を通過し、磁界検出部Ｂの磁化の方向が第２の方向から第１の方向に戻る。その後、第２の磁界発生部が磁界検出部Ｃの近傍を通過し、磁界検出部Ｃの磁化の方向が第１の方向から第２の方向に変化し、磁界検出部Ｃから検出信号が出力される。続いて、第１の磁界発生部が磁界検出部Ｃの近傍を通過し、磁界検出部Ｃの磁化の方向が第２の方向から第１の方向に戻る。
【００２３】
この動作において着目すべき点は、可動部の回転により第２の磁界発生部が、３つの磁界検出部Ａ、Ｂ、Ｃのうちの１の磁界検出部の近傍位置から移動を開始し、当該１の磁界検出部の隣に配置された他の磁界検出部の近傍位置に到達したとき、当該１の磁界検出部の磁化の方向が常に第１の方向に戻っている点である。これにより、３つの磁界検出部Ａ、Ｂ、Ｃのうちの２つの磁界検出部（一般化するとｋ個の磁界検出部のうち（ｋ―１）個の磁界検出部）の磁化の方向は常に第１の方向になっており、将来、第２の磁界発生部が接近したときに検出信号を出力することができる状態に設定されている。この結果、被検出体が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す運動を行う場合でも、第２の磁界発生部が、互いの隣り合う２つの磁界検出部間を移動しさえすれば、少なくともこれら２つの磁界検出部のうちのいずれか一方の磁界検出部から検出信号が出力される。したがって、被検出体の回転状態を常時正確に把握することができる。
【００２４】
また、同様の理由により、上記本発明の第１の運動検出装置によれば、第１の磁界発生部と第２の磁界発生部との配置間隔が磁界検出部の配置間隔よりも小さいので、可動部が１周せずに周回移動方向の反転を繰り返す運動を行う場合でも、可動部の周回移動方向を考慮した正確な周回数を最少３個の磁界検出部により検出することができる。したがって、被検出体の周回移動方向を考慮した周回数の検出の正確性を損なうことなく、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の第２の運動検出装置は、被検出体の回転運動または周回運動を検出する運動検出装置であって、被検出体の回転運動または周回運動に応じて回転運動または周回運動する可動部と、磁界の方向が第１の方向である第１の磁界を発生させる第１の磁界発生部と、磁界の方向が前記第１の方向とは逆の第２の方向である第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部と、前記第１の磁界発生部が接近したときに前記第１の磁界により前記第１の方向に磁化され、前記第２の磁界発生部が接近したときに前記第２の磁界により前記第２の方向に磁化され、磁化の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で変化するときに生じる起電力により生成される検出信号を出力する少なくとも３つの磁界検出部と、前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動または周回運動の状態を検出する運動検出回路とを備え、前記第１の磁界発生部および前記第２の磁界発生部は、前記可動部の外周部の近傍であって、前記可動部が回転運動または周回運動したときの前記可動部の外周部の軌跡に沿うように所定の間隔をもって配置され、前記少なくとも３つの磁界検出部は、前記可動部の外周部に周方向に前記所定の間隔よりも大きい間隔をもって配置されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第２の運動検出装置によっても、本発明の第１の運動検出装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明の第３の運動検出装置は、上述した本発明の第１または第２の運動検出装置において、前記各磁界検出部は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子と、前記磁性素子に巻回されたコイルとを備えていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第３の運動検出装置によれば、各磁界検出部から出力される検出信号をパルス信号とすることができる。したがって、運動検出回路による検出処理の容易化または高精度化を図ることができる。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の第４の運動検出装置は、上述した本発明の第１ないし第３のいずれかの運動検出装置において、前記各磁界検出部から出力される検出信号から電源電圧を生成する電源電圧生成回路を備え、前記運動検出回路は前記電源電圧生成回路により生成された電源電圧により動作することを特徴とする。
【００３０】
本発明の第４の運動検出装置によれば、無電源の運動検出装置を実現することができる。
【００３１】
上記課題を解決するために、本発明の第５の運動検出装置は、上述した本発明の第１ないし第４のいずれかの運動検出装置において、前記運動検出回路は、前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体の回転運動の状態を検出する回路であり、前記運動検出回路は、前記各磁界検出部から出力される検出信号に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定し、前記被検出体が１回転するごとに、前記被検出体が１回転したことを示す回転判定信号を出力する回転判定回路と、前記回転判定回路から出力される回転判定信号に基づいて前記被検出体の回転数を計数する計数回路とを備えていることを特徴とする。
【００３２】
本発明の第５の運動検出装置において、運動検出回路を、回転判定回路と計数回路とに分け、計数回路を、回転判定回路から出力される回転判定信号に基づいて被検出体の回転数を計数する構成とすることにより、計数回路が動作する時期を、回転判定回路から回転判定信号が出力されたとき、すなわち被検出体が１回転したときに限定することができる。これにより、計数回路が動作する期間を減らすことができ、電力の消費を削減することができる。
【００３３】
上記課題を解決するために、本発明の第６の運動検出装置は、上述した本発明の第５の運動検出装置において、前記少なくとも３つの磁界検出部のうちの１つの磁界検出部が基準磁界検出部であり、残りの各磁界検出部が非基準磁界検出部であり、前記回転判定回路は、前記基準磁界検出部から検出信号が出力されるたびに、前回前記基準磁界検出部から検出信号が出力された直後にいずれかの前記非基準磁界検出部から出力された検出信号と、今回前記基準磁界検出部から検出信号が出力される直前にいずれかの前記非基準磁界検出部から出力された検出信号とがそれぞれ所定の検出信号であるか否かを判断し、当該判断結果に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定することを特徴とする。
【００３４】
本発明の第６の運動検出装置における回転判定回路によれば、２通りの検出信号の記憶と、当該２通りの検出信号がそれぞれ所定の検出信号であるか否かの判断処理を行うことで、被検出体が１回転したか否かを判定することができる。したがって、回転判定回路における処理数および情報の記憶量を少なくすることができ、電力の消費を削減することができる。
【００３５】
上記課題を解決するために、本発明の第７の運動検出装置は、上述した本発明の第５の運動検出装置において、前記回転判定回路は、前記各磁界検出部から検出信号が出力されるたびに、今回出力された検出信号と前回出力された検出信号とを比較し、当該比較結果に基づいて前記被検出体の回転量を検出し、前記被検出体の回転量に基づいて前記被検出体が１回転したか否かを判定することを特徴とする。
【００３６】
本発明の第７の運動検出装置における回転判定回路によれば、被検出体が１回転したか否かの判定に用いる情報として、１つの検出信号と回転量とを記憶すればよい。したがって、各磁界検出部から出力される検出信号のそれぞれを記憶して保持しておき、これら検出信号に基づいて被検出体が１回転したか否かを判定する他の回転判定回路と比較し、情報の記憶量を少なくすることができ、電力の消費を削減することができる。なお、可動部が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す場合を考慮に入れると、上記他の回転判定回路においては、被検出体が１回転したか否かの判定に用いる情報として、磁界検出部の個数を超える個数の情報を記憶して同時に保持しておく必要がある。
【００３７】
上記課題を解決するために、本発明の第８の運動検出装置は、上述した本発明の第５ないし第７のいずれかの運動検出装置において、前記計数回路は、前記回転判定回路から出力された回転判定信号に基づいて前記被検出体の回転数を計数し、前記被検出体の回転数を示す計数値をグレイコードにて出力する計数処理部と、前記計数処理部からグレイコードにて出力された計数値を記憶する計数値記憶部とを備えていることを特徴とする。
【００３８】
本発明の第８の運動検出装置によれば、計数値をグレイコードで記憶することにより、記憶処理数を減らすことができ、電力の消費を削減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、電源から電力を供給することなく、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数を行うことができる運動検出装置において、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の検出の正確性を損なうことなく、運動検出装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる。
【００４０】
また、本発明によれば、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数を行うことができる運動検出装置において、被検出体の回転方向を考慮した回転数または周回移動方向を考慮した周回数の計数に必要な電力の消費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態による回転検出装置を示す正面図である。
【図２】図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向から見た本発明の第１の実施形態による回転検出装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による回転検出装置の内部に設けられた各スタンバイ磁石、アウトプット磁石および各磁気センサの配置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による回転検出装置における回路ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による回転検出装置において第１のアルゴリズムに従った回路ユニットの動作を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による回転検出装置において第１のアルゴリズムに従った回路ユニットの処理内容、処理前後の値等を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による回転検出装置における回路ユニットの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による回転検出装置において第２のアルゴリズムに従った回路ユニットの動作を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による回転検出装置において第２のアルゴリズムに従った回路ユニットの処理内容、処理前後の値等を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による回転検出装置における回路ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態による回転検出装置において第３のアルゴリズムに従った回路ユニットの動作を示す説明図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による回転検出装置において第３のアルゴリズムに従った回路ユニットの処理内容、処理前後の値等を示す説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による回転検出装置における回路ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態による回転検出装置において第４のアルゴリズムに従った回路ユニットの動作を示す説明図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態による回転検出装置において第４のアルゴリズムに従った回路ユニットの処理内容、処理前後の値等を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図１７】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４３】
（第１の実施形態：回転検出装置の構成）
まず、本発明の第１の実施形態について図１ないし図６を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である回転検出装置を示し、図２は図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向から見た当該回転検出装置の断面を示している。図１において、本発明の運動検出装置の第１の実施形態である回転検出装置１００は、被検出体の回転運動、具体的には、回転方向を考慮した回転数を検出する装置である。回転検出装置１００は、様々な被検出体の回転運動を検出することができる。本実施形態では、産業用ロボットの可動部分に設けられたサーボモータの回転軸１５０を被検出体の一例としてあげる。
【００４４】
回転検出装置１００は、例えば樹脂等により有蓋円筒状に形成されたケーシング１１を備えている。ケーシング１１には、回転軸１５０を回転可能に挿通させる挿通孔１２が形成されている。ケーシング１１は、例えば、図示しない取付部材を介して産業用ロボットに取り付けられ、固定されている。
【００４５】
ケーシング１１内には可動部１３が設けられている。可動部１３は例えば樹脂等により円柱状に形成されている。可動部１３の中心軸に当たる部分には装着孔１４が形成され、可動部１３は装着孔１４に回転軸１５０を貫通させることにより、回転軸１５０に装着されている。また、可動部１３は回転軸１５０に固定されており、回転軸１５０と共に回転する。
【００４６】
可動部１３の外周部には３つの磁石１５、１６、１７が設けられている。磁石１５、１６、１７のうち、右側および左側に配置されている磁石１５、１７はそれぞれ、磁界の方向が第１の方向である第１の磁界を発生させる第１の磁界発生部である。磁石１５、１７は、後述するように磁気センサ１、２、３をスタンバイ状態にする磁石である。以下、上記第１の磁界を「スタンバイ磁界」といい、磁石１５、１７をそれぞれ「スタンバイ磁石」という。スタンバイ磁石１５、１７はそれぞれ、図１において手前側がＳ極となり、奥側がＮ極となるように可動部１３の内部に固定されている。
【００４７】
スタンバイ磁石１５とスタンバイ磁石１７との間に配置されている磁石１６は、磁界の方向が第１の方向とは逆である第２の方向である第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部である。磁石１６は、後述するように磁気センサ１、２、３をアウトプット状態にする磁石である。以下、上記第２の磁界を「アウトプット磁界」といい、磁石１６を「アウトプット磁石」という。アウトプット磁石１６は、図１において手前側がＮ極となり、奥側がＳ極となるように可動部１３の内部に固定されている。
【００４８】
また、ケーシング１１内において可動部１３の周囲であって、可動部１３の外周部近傍の領域には、３つの磁気センサ１、２、３が設けられている。各磁気センサ１、２、３は、大バルクハウゼン効果を生じる磁性素子２１と、磁性素子２１に巻回されたコイル２２とを備えている。
【００４９】
各磁気センサ１、２、３の磁性素子２１には複合磁気ワイヤが用いられている。一般に、複合磁気ワイヤは、細いワイヤ状の強磁性体である。複合磁気ワイヤは、その外周部は比較的小さな外部磁界の付与によって磁化の方向が変化するのに対し、中心部は比較的大きな外部磁界を付与しなければ磁化の方向が変化しないといった独特な磁気特性を有する一軸異方性の複合磁性体である。複合磁気ワイヤの長手方向と平行な一の方向に、複合磁気ワイヤの中心部の磁化の方向を反転させるのに十分な比較的大きな外部磁界を付与すると、複合磁気ワイヤの中心部の磁化の方向と外周部の磁化の方向とが同じ方向に揃う。その後、複合磁気ワイヤの長手方向と平行であり、上記一の方向とは逆である他の方向に、複合磁気ワイヤの外周部の磁化の方向だけを反転させることができる程度の比較的小さな外部磁界を付与すると、複合磁気ワイヤの中心部の磁化の方向は変化せず、外周部の磁化の方向だけが反転する。この結果、複合磁気ワイヤは、その中心部と外周部とで磁化の方向が異なる状態となり、この状態は外部磁界を取り除いても維持される。
【００５０】
このように中心部と外周部とで磁化の方向が異なる状態となった複合磁気ワイヤに、上記一の方向に外部磁界をかける。このとき、外部磁界の強さを始めは小さくし、その後、外部磁界の強さを徐々に増加させると、外部磁界の強さがある強度を超えたときに、大バルクハウゼン効果が生じ、複合磁気ワイヤの外周部の磁化の方向が急激に反転する。
【００５１】
なお、各磁気センサ１、２、３の磁性素子２１は複合磁気ワイヤに限らず、同様の挙動を示す他の種々な磁性素子を用いることができる。例えば、特開平４−２１８９０５号公報に開示されているような薄膜状の磁性体を磁性素子として用いることもできる。
【００５２】
各磁気センサ１、２、３の磁性素子２１（複合磁気ワイヤ）の外周部は、可動部１３が回転することによりスタンバイ磁石１５またはスタンバイ磁石１７が接近したときにスタンバイ磁界により第１の方向（磁性素子２１の中心部の磁化の方向と反対の方向）に磁化される。これにより、磁性素子２１は、中心部の磁化の方向と外周部の磁化の方向とが異なる状態となる。ここで、各磁気センサ１、２、３において、磁性素子２１の中心部の磁化の方向と外周部の磁化の方向とが異なっている状態を「スタンバイ状態」という。
【００５３】
一方、各磁気センサ１、２、３の磁性素子２１の外周部は、アウトプット磁石１６が接近したときにアウトプット磁界により第２の方向（磁性素子２１の中心部の磁化の方向と同じ方向）に磁化される。これにより、磁性素子２１は、中心部の磁化の方向と外周部の磁化の方向とが同一の状態となる。ここで、各磁気センサ１、２、３において、磁性素子２１の中心部の磁化の方向と外周部の磁化の方向とが同一の状態を「アウトプット状態」という。
【００５４】
そして、各磁気センサ１、２、３がスタンバイ状態からアウトプット状態に変化するときに各磁気センサ１、２、３から検出信号が出力される。すなわち、磁性素子２１の外周部の磁化の方向が上記第１の方向から上記第２の方向に変化するときに大バルクハウゼン効果が起こり、このときに生じる起電力により、コイル２２からパルス状の検出信号が出力される。
【００５５】
また、各磁気センサ１、２、３は、図２に示すように、磁性素子２１の一端部が基板２３に支持され、他端部がケーシング１１の壁部に支持されることによりケーシング１１内に固定されている。また、各磁気センサ１、２、３は、磁性素子２１の長手方向が、スタンバイ磁石１５、１７が生成するスタンバイ磁界の方向およびアウトプット磁石１６が生成するアウトプット磁界の方向に対して平行となるように配置されている。
【００５６】
さらに、ケーシング１１内には、基板２３が設けられている。基板２３は例えばケーシング１１の壁部に固定されている。また、基板２３は円板状に形成され、その中心部には回転軸１５０を回転可能に貫通させる孔部２４が形成されている。基板２３上には、後述する回路ユニット２５およびコネクタ２６が設けられている。また、各磁気センサ１、２、３のコイル２２は、基板２３上の回路ユニット２５に電気的に接続されている。また、コネクタ２６にケーブル２７を接続することにより、後述の回路ユニット２５中の計数値記憶部３８に記憶された計数値を外部に出力することができる。
【００５７】
（磁石・磁気センサの配置関係）
図３は回転検出装置１００の内部に設けられたスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７と磁気センサ１、２、３との配置関係を示している。図３に示すように、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６およびスタンバイ磁石１７は、可動部１３の外周部に周方向において所定の間隔Ｄａをもって配置されている。すなわち、スタンバイ磁石１５とアウトプット磁石１６との間およびアウトプット磁石１６とスタンバイ磁石１７との間はそれぞれ間隔Ｄａである。一方、各磁気センサ１、２、３は、可動部１３の外周部の近傍であって、可動部１３が点Ｐを中心として回転したときの可動部１３の外周部の軌跡に沿うように所定の間隔Ｄｂをもって配置されている。すなわち、磁気センサ１と磁気センサ２との間、磁気センサ２と磁気センサ３との間、および磁気センサ３と磁気センサ１との間はそれぞれ間隔Ｄｂである。そして、間隔Ｄａは間隔Ｄｂよりも小さい。例えば、間隔Ｄｂが１２０度である場合には、間隔Ｄａは、１０度ないし１１０度程度である。なお、図３に示す例では、間隔Ｄａは３０度である。
【００５８】
また、磁気センサ１、２、３は、可動部１３の外側を取り囲むように可動部１３の全周に亘って周方向に等間隔に配置することが望ましい。磁気センサ１、２、３をこのように配置することにより、後述の回転判定回路３１による回転判定処理を容易にまたは高精度に行うことが可能になる。しかしながら、磁気センサ１、２、３を周方向に等間隔に配置しなくてもよい。磁気センサ１、２、３を周方向に等間隔に配置しなくても、回転判定回路３１による回転判定処理を行うことは可能である。もっとも、磁気センサ１、２、３を周方向に等間隔に配置しない場合には、間隔Ｄａを、磁気センサ１、２、３のそれぞれの間隔のうちの最小の間隔よりも小さくなるように設定する。また、磁気センサ１、２、３を可動部１３の全周に亘って配置しなくてもよく、例えば可動部１３を全周に亘って取り囲む領域のうちの半分の領域内に配置してもよい。
【００５９】
また、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７は等間隔に配置することが望ましく、等間隔に配置することにより、回転判定回路３１による回転判定処理を容易にまたは高精度に行うことが可能になる。しかしながら、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７は等間隔に配置しなくてもよい。また、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７の間隔Ｄａは、各磁気センサ１、２、３の磁性素子２１における磁気特性のヒステリシスを考慮に入れて決定することが望ましい。
【００６０】
（可動部、磁石、磁気センサの動作）
以上のような構成を有する回転検出装置１００において、可動部１３、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７および磁気センサ１、２、３は次のように動作する。
【００６１】
例えば、図３に示す状態が初期状態であるとすると、この初期状態においては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向し、磁気センサ１に接近した位置にあるため、磁気センサ１は、アウトプット磁石１６によりアウトプット磁界が付与され、アウトプット状態となっている。
【００６２】
この状態において、例えば電源が入っていない産業用ロボットの可動部分に外力が加わり、当該産業用ロボットに設けられたサーボモータの回転軸１５０が上記外力により右方向に回転し始めたとすると、これに伴って回転検出装置１００の可動部１３も右方向に回転し始める。そして、可動部１３が初期状態から右方向に３０度程度回転すると、スタンバイ磁石１５が磁気センサ１に接近する。この結果、磁気センサ１は、スタンバイ磁石１５によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態となる。
【００６３】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に９０度程度回転すると、スタンバイ磁石１７が磁気センサ２に接近する。この結果、磁気センサ２は、スタンバイ磁石１７によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態となる。
【００６４】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に１２０度程度回転すると、アウトプット磁石１６が磁気センサ２に接近する。この結果、磁気センサ２は、アウトプット磁石１６によりアウトプット磁界が付与され、アウトプット状態となる。このとき、磁気センサ２から検出信号が出力される。
【００６５】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に１５０度程度回転すると、スタンバイ磁石１５が磁気センサ２に接近する。この結果、磁気センサ２は、スタンバイ磁石１５によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態に戻る。
【００６６】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に２１０度程度回転すると、スタンバイ磁石１７が磁気センサ３に接近する。この結果、磁気センサ３は、スタンバイ磁石１７によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態となる。
【００６７】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に２４０度程度回転すると、アウトプット磁石１６が磁気センサ３に接近する。この結果、磁気センサ３は、アウトプット磁石１６によりアウトプット磁界が付与され、アウトプット状態となる。このとき、磁気センサ３から検出信号が出力される。
【００６８】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に２７０度程度回転すると、スタンバイ磁石１５が磁気センサ３に接近する。この結果、磁気センサ３は、スタンバイ磁石１５によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態に戻る。
【００６９】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に３３０度程度回転すると、スタンバイ磁石１７が磁気センサ１に接近する。この結果、磁気センサ１は、スタンバイ磁石１７によりスタンバイ磁界が付与される。このとき、磁気センサ１は既にスタンバイ状態であるので、スタンバイ状態が維持される。
【００７０】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に３６０度程度回転すると、アウトプット磁石１６が磁気センサ１に接近する。この結果、磁気センサ１は、アウトプット磁石１６によりアウトプット磁界が付与され、アウトプット状態となる。このとき、磁気センサ１から検出信号が出力される。
【００７１】
可動部１３の右方向の回転が継続し、可動部１３が初期状態から右方向に３９０度程度回転すると、スタンバイ磁石１５が磁気センサ１に接近する。この結果、磁気センサ１は、スタンバイ磁石１５によりスタンバイ磁界が付与され、スタンバイ状態に戻る。
【００７２】
回転軸１５０が左方向に回転し、これに伴って可動部１３が左方向に回転した場合も、可動部１３、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７および磁気センサ１、２、３は、回転軸１５０が右方向に回転した場合とほぼ同様に動作する。
【００７３】
ここで、回転検出装置１００のこのような動作において着目すべき点は、例えば可動部１３の右方向の回転に伴ってアウトプット磁石１６が磁気センサ１から離れ、その隣に配置された磁気センサ２に接近する前に、スタンバイ磁石１５が磁気センサ１に接近することである。これにより、磁気センサ２がアウトプット状態になる前に、磁気センサ１が必ずスタンバイ状態になる。同様に、可動部１３が右方向の回転を継続し、アウトプット磁石１６が磁気センサ２から離れ、その隣に配置された磁気センサ３に接近する前に、スタンバイ磁石１５が磁気センサ２に接近する。これにより、磁気センサ３がアウトプット状態になる前に、磁気センサ２が必ずスタンバイ状態になる。この結果、３つの磁気センサ１、２、３のうちの２つの磁気センサは常にスタンバイ状態となっている。可動部１３が左方向に回転した場合も、同様に、３つの磁気センサ１、２、３のうちの２つの磁気センサは常にスタンバイ状態となっている。
【００７４】
したがって、可動部１３が右方向にいかに回転しようが、左方向にいかに回転しようが、３つの磁気センサ１、２、３のうち２つの磁気センサは、常に、将来、アウトプット磁石１６が接近したときに検出信号を出力することができる状態にあるので、可動部１３が１回転せずに回転方向の反転を繰り返す運動を行ったとしても、アウトプット磁石１６が、３つの磁気センサ１、２、３のうち互いの隣り合う２つの磁気センサ間を移動しさえすれば、少なくともこれらのうちのいずれか一方の磁気センサから検出信号が出力される。したがって、回転軸１５０の回転状態を常時正確に把握することができる。
【００７５】
よって、回転検出装置１００によれば、３つの磁気センサ１、２、３により、回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数の検出を正確に行うことができる。すなわち、回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数の検出の正確性を損なうことなく、磁気センサの個数を３つまで減らし、回転検出装置１００の小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる。
【００７６】
（回路ユニットの構成と動作）
図４は、回転検出装置１００における回路ユニット２５の構成を示している。図４に示す回路ユニット２５は、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に基づいて回転軸１５０の回転状態、具体的には回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数を検出する回路ユニットであり、上述したように、基板２３上に設けられている（図１参照）。
【００７７】
回路ユニット２５は、次に説明する第１のアルゴリズムに従って回転軸１５０の回転数を計数する。すなわち、第１のアルゴリズムにおいては、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから出力された検出信号に対応する信号値を、原則として、現在から過去に遡って連続４回分記憶する。ただし、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから検出信号が出力されたときに、この今回出力された検出信号に対応する信号値と前回記憶した信号値とが同一である場合には、今回出力された検出信号に対応する信号値は記憶しない（第１の例外）。また、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから検出信号が出力されたときに、この今回出力された検出信号に対応する信号値と前回記憶した信号値とから構成される配列と同一の配列が既に記憶されている場合には、今回出力された検出信号に対応する信号値は記憶しない（第２の例外）。このようにして記憶された４回分の信号値は、回転軸１５０の回転の軌跡を表す。そこで、磁気センサ１、２、３のうち基準となる磁気センサ、例えば磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、当該４回分の信号値の内容を認識し、当該認識結果から、回転軸１５０が１回転したか否か、および回転軸１５０が１回転した方向が右方向か左方向かを判定する。そして、判定の結果、回転軸１５０が右方向に１回転した場合には、回転軸１５０の回転数を示す計数値を１増加させ、回転軸１５０が左方向に１回転した場合には、当該計数値を１減少させる。
【００７８】
このような第１のアルゴリズムを実施する回路ユニット２５は、図４に示すように、回転判定回路３１および計数回路３２を備えている。
【００７９】
回転判定回路３１は、回転軸１５０が１回転したか否かを判定する処理、すなわち回転判定処理を行う回路であり、判定処理部３３および検出信号記憶部３４を備えている。
【００８０】
判定処理部３３は、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に基づいて回転軸１５０が１回転したか否かを判定し、回転軸１５０が１回転するごとに、回転軸１５０が１回転したことを示す回転判定信号を出力する演算処理回路である。判定処理部３３には、各磁気センサ１、２、３のコイル２２が例えば別々の入力端子を介してそれぞれ接続されている。これにより、判定処理部３３は、各磁気センサ１、２、３から出力された検出信号を受け取ったとき、当該検出信号が磁気センサ１、２、３のうちのいずれの磁気センサから出力されたものであるかを認識することができる。また、判定処理部３３は、検出信号記憶部４３を制御し、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号にそれぞれ対応する信号値の記憶、読み取り、消去を行うことができる。また、判定処理部３３は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値、および検出信号記憶部３４から読み取った信号値をそれぞれ認識し、当該認識結果により回転軸１５０が右方向に１回転したか否か、左方向に１回転したか否かを判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したときと、回転軸１５０が左方向に１回転したときで互いに異なる回転判定信号を出力する。
【００８１】
検出信号記憶部３４は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値を記憶する記憶回路である。検出信号記憶部３４は少なくとも４つの信号値を同時に記憶することができる記憶容量を有している。
【００８２】
計数回路３２は、回転軸１５０の回転数を計数する回路であり、計数処理部３６および計数値記憶部３８を備えている。
【００８３】
計数処理部３６は、回転判定回路３１の判定処理部３３から出力された回転判定信号に基づいて回転軸１５０の回転数を計数し、回転軸１５０の回転数を示す計数値を出力する回路である。すなわち、計数処理部３６は、回転判定回路３１の判定処理部３３から回転判定信号を受け取り、当該回転判定信号から、回転軸１５０が右方向に１回転したか、左方向に１回転したかを認識する。また、計数処理部３６は、計数値記憶部３８から計数値を読み取る。そして、計数処理部３６は、回転軸１５０が右方向に１回転した場合には当該読み取った計数値を１増加させ、回転軸１５０が左方向に１回転した場合には当該読み取った計数値を１減少させ、１増加または１減少させた計数値を計数値記憶部３８に記憶させる。また、計数処理部３６は、計数値記憶部３８から計数値を読み出し、当該計数値を外部に出力することができる。
【００８４】
計数値記憶部３８は、計数処理部３６から出力された計数値を記憶する記憶回路である。
【００８５】
ここで、計数処理部３６は、回転軸１５０の回転数を示す計数値をグレイコードにて出力する。そして、計数値記憶部３８は、計数処理部３６からグレイコードにて出力された計数値、すなわち計数値のグレイコードを記憶する。このように、計数値をグレイコードで記憶させることによって、計数値を記憶させる際に変化させるビット数を減らすことができ、これにより記憶に係る処理数を減らすことができる。したがって、電力の消費を削減することができる。
【００８６】
さらに、回路ユニット２５は電源電圧生成回路３９を備えている。電源電圧生成回路３９は、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号から電源電圧を生成する回路であり、例えば整流回路および平滑回路を備えている。回転判定回路３１および計数回路３２は、電源電圧生成回路３９により生成された電源電圧により動作する。
【００８７】
図５および図６は、第１のアルゴリズムに従った回路ユニット２５の具体的な動作を示している。説明の便宜上、磁気センサ１から出力される検出信号に対応する信号値を「１」とし、磁気センサ２から出力される検出信号に対応する信号値を「２」とし、磁気センサ３から出力される検出信号に対応する信号値を「３」とする。また、上記４回分の信号値は、２進数で表現した場合に８ビットからなる１つのビット列として取り扱われるものとする。すなわち、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから今回出力された検出信号に対応する今回の信号値には、８ビットのビット列のうちの第０ビット（ＬＳＢ）および第１ビットが割り当てられ、１回前の信号値には第２ビットおよび第３ビットが割り当てられ、２回前の信号値には第４ビットおよび第５ビットが割り当てられ、３回前の信号値には第６ビットおよび第７ビット（ＭＳＢ）が割り当てられるものとする。以下、上記４回分の信号値として取り扱われる８ビットのビット列を「信号値配列」という。
【００８８】
また、図６に示す表において、最も左側の第１列はステップ番号を示している。回路ユニット２５は、磁気センサ１、２、３のいずれかから検出信号が出力されるたびに回転判定処理等を実行する。磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから１つの検出信号が出力されたとき、これに応じて回路ユニット２５が実行する一連の処理を１ステップとする。また、図６中の第２列は検出信号に対応する信号値を示し、第３列は判定処理部３３による処理前の信号値配列を示し、第４列は判定処理部３３による処理内容を示し、第５列は判定処理部３３による処理後の信号値配列を示し、第６列は判定処理部３３による判定結果を示し、最も右側の第７列は計数処理部３６による処理後の計数値を示している。
【００８９】
図６中のステップＳ１は初期状態である。初期状態においては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある（図５参照）。そして、検出信号記憶部３４には信号値配列の初期値として「１０００」が記憶されている。
【００９０】
ステップＳ２において、回転軸１５０の右方向の回転に伴って可動部１３が初期状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「１０００」を読み取り、当該読み取った信号値配列を２ビット右シフトし、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する信号値「２」（２進数では「１０」）を信号値配列の第１ビットおよび第２ビットに入れる。これにより信号値配列は「２１００」（２進数では「１００１００００」）となる。続いて、判定処理部３３は当該信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶（上書き）する。
【００９１】
ステップＳ３において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２の状態から右方向に１２０度回転し、磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「２１００」を読み取り、当該読み取った信号値配列を２ビット右シフトし、磁気センサ３から今回出力された検出信号に対応する信号値「３」（２進数では「１１」）を信号値配列の第１ビットおよび第２ビットに入れる。これにより信号値配列は「３２１０」（２進数では「１１１００１００」）となる。続いて、判定処理部３３は当該信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶する。
【００９２】
ステップＳ４において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ３の状態から右方向に１２０度回転し、磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「３２１０」を読み取り、当該読み取った信号値配列に基づいて、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する。すなわち、判定処理部３３は、磁気センサ１、２、３のうち基準となる磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する処理を行う。この判定処理において、判定処理部３３は、信号値配列が「３２１０」または「０３２１」の場合に、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、信号値配列が「２３１０」または「０２３１」の場合に、回転軸１５０が左方向に１回転したと判定し、信号値配列がこれら以外の場合には、回転軸１５０は１回転していないと判定する。図６中のステップＳ４において信号値配列は「３２１０」であるので、判定処理部３３は、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、その旨を示す回転判定信号を出力する。そして、判定処理部３３は、読み取った信号値配列「３２１０」を消去して、信号値配列「１０００」を検出信号記憶部３４に記憶する。また、判定処理部３３から当該回転判定信号が出力されると、これに応じて計数処理部３６が計数値記憶部３８から計数値を読み取り、当該読み取った計数値を１増加させ、当該１増加させた計数値を計数値記憶部３８に記憶（上書き）する。
【００９３】
ステップＳ５において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、ステップＳ２と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列は「２１００」となる。
【００９４】
ステップＳ６において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ５の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、ステップＳ３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列は「３２１０」となる。
【００９５】
ステップＳ７において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に反転し、これに伴って可動部１３がステップＳ６の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「３２１０」を読み取り、当該読み取った信号値配列を２ビット右シフトし、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する信号値「２」を信号値配列の第１ビットおよび第２ビットに入れる。これにより信号値配列は「２３２１」となる。続いて、判定処理部３３は当該信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶する。
【００９６】
ステップＳ８において、回転軸１５０の回転方向が左方向から右方向に戻り、これに伴って可動部１３がステップＳ７の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「２３２１」を読み取る。続いて、判定処理部３３は、信号値配列の第１ビットおよび第２ビットに「０」を入れる。これにより信号値配列は「０２３１」となる。続いて、判定処理部３３は当該信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶する。この処理は、上記第１のアルゴリズムの第２の例外を実現するための処理である。すなわち、上記第１のアルゴリズムによれば、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから検出信号が出力されたときに、この今回出力された検出信号に対応する信号値と前回記憶した信号値とから構成される配列と同一の配列が既に記憶されている場合には、今回出力された検出信号に対応する信号値は記憶しない（第２の例外）。ステップＳ８において、磁気センサ３から出力された検出信号に対応する信号値は「３」であり、前回記憶した信号値は「２」であり、両者により構成される配列は「３２」である。そして、ステップＳ８において判定処理部３３が検出信号記憶部３４から読み取った信号値配列は「２３２１」であり、これには「３２」が含まれている。したがって、ステップＳ８において判定処理部３３は、磁気センサ３から出力された検出信号に対応する信号値「３」を記憶しない。
【００９７】
ステップＳ９において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に再び反転し、これに伴って可動部１３がステップＳ８の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「０３２１」を読み取り、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する信号値「２」を信号値配列の第１ビットおよび第２ビットに入れる。これにより信号値配列は「２３２１」となる。続いて、判定処理部３３は当該信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶する。このように、検出信号記憶部３４から読み取った信号値配列の第１ビットおよび第２ビットがそれぞれ「０」である場合、判定処理部３３は、信号値配列を右シフトする処理は行わない。
【００９８】
ステップＳ１０において、回転軸１５０の左方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ９の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部３３は、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「２３２１」を読み取り、当該読み取った信号値配列に基づいて、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する。ステップＳ１０において信号値配列は「２３２１」であるので、判定処理部３３は、回転軸１５０は１回転していないと判定する。この場合、判定処理部３３は回転判定信号を出力しない。したがって、計数処理部３６は動作しない。そして、判定処理部３３は、読み取った信号値配列「２３２１」を消去して、信号値配列「１０００」を検出信号記憶部３４に記憶する。
【００９９】
また、回転軸１５０が、ステップＳ１０の状態（アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある状態）から、右方向に３０度ないし１１０度程度の回転と左方向に３０度ないし１１０度程度の回転とを繰り返した場合には、アウトプット磁石１６が磁気センサ１への接近、離間を連続的に繰り返すので、ステップＳ１１、Ｓ１２に示すように、磁気センサ１から検出信号が連続的に出力される。この場合、判定処理部３３は、この状態を認識するために、磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、検出信号記憶部３４に記憶された信号値配列「１０００」を読み取るが、信号値配列を右シフトする処理も、信号値配列に新たな値を入れる処理も、信号値配列を検出信号記憶部３４に記憶する処理も行わない。
【０１００】
さらに、回転軸１５０の右方向または左方向の回転に伴う可動部１３の右方向または左方向の回転に応じ、判定処理部３３はステップＳ１３以降の処理を行う。
【０１０１】
以上説明した通り、本発明の第１の実施形態における回路ユニット２５によれば、回転判定回路３１と計数回路３２とを分離し、計数回路３２を、回転判定回路３１から出力される回転判定信号に基づいて回転軸１５０の回転数を計数する構成とすることにより、計数回路３２が動作する時期を、回転判定回路３２から回転判定信号が出力されたとき、すなわち回転軸１５０が１回転したときに限定することができる。これにより、計数回路３２が動作する期間を減らすことができ、電力の消費を削減することができる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図７ないし図９を参照しながら説明する。なお、図７ないし図９において、図１ないし図６に示す本発明の第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
図７は、本発明の第２の実施形態による回転検出装置に設けられた回路ユニットを示している。図７において、回路ユニット４１は、回路ユニット２５と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に基づいて回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数を検出する回路ユニットであり、回路ユニット２５に代えて基板２３上に設けることができる。
【０１０４】
回路ユニット４１は、次に説明する第２のアルゴリズムに従って回転軸１５０の回転数を計数する。すなわち、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから前回出力された検出信号に対応する信号値を「前回信号値」といい、磁気センサ１、２、３のうちのいずれかから今回出力された検出信号に対応する信号値を「今回信号値」というとすると、第２のアルゴリズムにおいては、前回信号値と今回信号値と比較することにより、回転軸１５０の回転方向を考慮した回転量（１回転に満たない回転軸１５０の右回転方向または左回転方向の移動量）を認識する。そして、この回転量の累計値から、回転軸１５０が１回転したか否か、および回転軸１５０が１回転した方向が右方向か左方向かを判定する。そして、判定の結果、回転軸１５０が右方向に１回転した場合には、回転軸１５０の回転数を示す計数値を１増加させ、回転軸１５０が左方向に１回転した場合には、当該計数値を１減少させる。第２のアルゴリズムを実現するために記憶する必要のある情報は、１回分の信号値（前回信号値）と回転軸１５０の回転量である。
【０１０５】
このような第２のアルゴリズムを実施する回路ユニット４１の回転判定回路４２は、図７に示すように、判定処理部４３、検出信号記憶部４４および回転量記憶部４５を備えている。
【０１０６】
判定処理部４３は、上述した第２のアルゴリズムに従って回転判定処理を行う演算処理回路であり、第１の実施形態における判定処理部３３とほぼ同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号を受け取り、受け取った検出信号が磁気センサ１、２、３のうちのいずれから出力されたかを認識する。また、判定処理部４３は、前回信号値と今回信号値とを比較することにより回転軸１５０の回転方向および回転量を認識する。また、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４を制御して信号値の記憶、読み取り、消去を行い、回転量記憶部４５を制御して回転量の記憶、読み取り、消去を行う。また、判定処理部４３は、今回信号値、前回信号値、および回転量記憶部４５から読み取った回転量をそれぞれ認識し、当該認識結果により回転軸１５０が右方向に１回転したか否か、左方向に１回転したか否かを判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したときと、回転軸１５０が左方向に１回転したときで互いに異なる回転判定信号を出力する。
【０１０７】
検出信号記憶部４４は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値を記憶する記憶回路である。検出信号記憶部４４は少なくとも１つの信号値を記憶することができる記憶容量を有している。
【０１０８】
回転量記憶部４５は、判定処理部４３により認識された回転軸１５０の回転量を記憶する記憶回路である。回転量記憶部４５は少なくとも１つの回転量を記憶することができる記憶容量を有している。
【０１０９】
図８および図９は、第２のアルゴリズムに従った回路ユニット４１の具体的な動作を示している。説明の便宜上、上述した第１の実施形態と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に対応する信号値をそれぞれ「１」、「２」、「３」とする。
【０１１０】
また、図９に示す表において、最も左側の第１列は、図６と同様にステップ番号を示している。また、図９中の第２列は検出信号に対応する信号値を示し、第３列は判定処理部４３による処理前の信号値を示し、第４列は判定処理部４３による信号値についての処理内容を示し、第５列は判定処理部４３による処理後の信号値を示している。また、図９中の第６列は判定処理部４３による処理前の回転量を示し、第７列は判定処理部４３による回転量についての処理内容を示し、第８列は判定処理部４３による処理後の回転量を示している。また、図９中の第９列は判定処理部４３による判定結果を示し、最も右側の第１０列は計数処理部３６による処理後の計数値を示している。
【０１１１】
図９中のステップＳ２１は初期状態である。初期状態においては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある（図８参照）。そして、検出信号記憶部４４には前回信号値の初期値として「１」が記憶され、回転量記憶部４５には回転量の初期値として「０」が記憶されている。
【０１１２】
ステップＳ２２において、回転軸１５０の右方向の回転に伴って可動部１３が初期状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「１」を読み取り、当該前回信号値「１」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「２」とを比較し、回転軸１５０の回転量を認識する。ここで、判定処理部４３は、前回信号値と今回信号値とを比較し、前回信号値と今回信号値とがそれぞれ「１」、「２」である場合、「２」、「３」である場合、または「３」、「１」である場合には、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識し、一方、前回信号値と今回信号値とが「１」、「３」である場合、「３」、「２」である場合、または「２」、「１」である場合には、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。ステップＳ２２においては、前回信号値と今回信号値がそれぞれ「１」、「２」であるので、判定処理部４３は、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ２２において、判定処理部４３は今回信号値「２」を検出信号記憶部４４に記憶（上書き）する。さらに、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量「０」を読み取り、当該読み取った回転量「０」を１増加させ、当該増加させた回転量「１」を回転量記憶部４５に記憶（上書き）する。
【０１１３】
ステップＳ２３において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２２の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「２」を読み取り、当該前回信号値「２」と、磁気センサ３から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「３」とを比較し、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ２３において、判定処理部４３は今回信号値「３」を検出信号記憶部４４に記憶する。さらに、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量「１」を読み取り、当該読み取った回転量「１」を１増加させ、当該増加させた回転量「２」を回転量記憶部４５に記憶する。
【０１１４】
ステップＳ２４において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２３の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「３」を読み取り、当該前回信号値「３」と、磁気センサ１から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」とを比較し、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ２４において、判定処理部４３は今回信号値「１」を検出信号記憶部４４に記憶する。さらに、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量「２」を読み取り、当該読み取った回転量「２」を１増加させる。この結果、当該回転量は「３」となる。
【０１１５】
ここで、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップでは、回転軸１５０が１回転したか否かの判定を行う。すなわち、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップにおいて１増加した後の回転量が「３」となったとき、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。また、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップにおいて１減少した後の回転量が「−３」となったとき、回転軸１５０が左方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が左方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。また、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップにおいて、１増加した後の回転量が「３」とはならない場合、または１減少した後の回転量が「−３」とはならない場合には、回転軸１５０が１回転していないと判定し、回転判定信号を出力しない。磁気センサ１から検出信号が出力されたステップＳ２４において１増加した後の回転量は「３」なので、判定処理部４３は、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。そして、判定処理部４３は回転量を消去する。すなわち、判定処理部４３は、回転量「０」を回転量記憶部４５に記憶する。また、判定処理部４３から当該回転判定信号が出力されると、これに応じて計数処理部３６が計数値記憶部３８から計数値を読み取り、当該読み取った計数値を１増加させ、当該１増加させた計数値を計数値記憶部３８に記憶（上書き）する。
【０１１６】
ステップＳ２５において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２４の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、ステップＳ２２と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部４４に記憶された信号値は「２」となり、回転量記憶部４５に記憶された回転量は「１」となる。
【０１１７】
ステップＳ２６において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２５の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、ステップＳ２３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部４４に記憶された信号値は「３」となり、回転量記憶部４５に記憶された回転量は「２」となる。
【０１１８】
ステップＳ２７において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に変化し、これに伴って可動部１３がステップＳ２６の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「３」を読み取り、当該前回信号値「３」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「２」とを比較し、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ２７において、判定処理部４３は今回信号値「２」を検出信号記憶部４４に記憶する。さらに、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量「２」を読み取り、当該読み取った回転量「２」を１減少させ、当該減少させた回転量「１」を回転量記憶部４５に記憶する。
【０１１９】
ステップＳ２８において、回転軸１５０の回転方向が左方向から右方向に戻り、これに伴って可動部１３がステップＳ２７の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、ステップＳ２３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部４４に記憶された信号値は「３」となり、回転量記憶部４５に記憶された回転量は「２」となる。
【０１２０】
ステップＳ２９において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に再び変化し、これに伴って可動部１３がステップＳ２８の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、ステップＳ２７と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部４４に記憶された信号値は「２」となり、回転量記憶部４５に記憶された回転量は「１」となる。
【０１２１】
ステップＳ３０において、回転軸１５０の左方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ２９の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部４３は、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「２」を読み取り、当該前回信号値「２」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」とを比較し、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ３０において、判定処理部４３は今回信号値「１」を検出信号記憶部４４に記憶する。さらに、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量「１」を読み取り、当該読み取った回転量「１」を１減少させる。この結果、回転量は「０」となる。そして、判定処理部４３は、回転量記憶部４５に記憶された回転量を消去する。この結果、回転量記憶部４５に記憶された回転量は「０」となる。また、上述したように、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップでは、回転軸１５０が１回転したか否かの判定を行う。磁気センサ１から検出信号が出力されたステップＳ３０において１減少した後の回転量は「０」なので、判定処理部４３は、回転軸１５０が１回転していないと判定し、回転判定信号を出力しない。
【０１２２】
また、回転軸１５０が、例えばステップＳ３０の状態（アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある状態）から、右方向に３０度ないし１１０度程度の回転と左方向に３０度ないし１１０度程度の回転とを繰り返した場合には、アウトプット磁石１６が磁気センサ１への接近、離間を連続的に繰り返すので、ステップＳ３１、Ｓ３２に示すように、磁気センサ１から検出信号が連続的に出力される。この場合、判定処理部４３は、磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、検出信号記憶部４４に記憶された前回信号値「１」を読み取り、当該前回信号値「１」を、磁気センサ１から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」と比較する。そして、判定処理部４３は、当該比較結果から、回転軸１５０の回転量が１２０度に達していないことを認識する。この場合、判定処理部４３は、今回信号値を検出信号記憶部４４に記憶する処理も、回転量記憶部４５からの回転量の読み取る処理も、回転量を増加または減少させる処理も、回転量を回転量記憶部４５に記憶する処理も行わない。
【０１２３】
さらに、回転軸１５０の右方向または左方向の回転に伴う可動部１３の右方向または左方向の回転に応じ、判定処理部４３はステップＳ３３以降の処理を行う。
【０１２４】
以上説明した通り、第２の実施形態による回路ユニット４１によれば、第１の実施形態による回路ユニット２５と同様に、回転判定回路４２と計数回路３２とを分離し、回転判定回路４２から回転判定信号が出力されたときに限り計数回路３２を動作させることにより、電力の消費を削減することができる。さらに、第２の実施形態による回路ユニット４１によれば、検出信号記憶部４４の記憶容量と回転量記憶部４５の記憶容量とを合わせた記憶容量を、第１の実施形態による回路ユニット２５における検出信号記憶部３４の記憶容量よりも小さくすることができる。すなわち、第１の実施形態による回路ユニット２５における検出信号記憶部３４は、少なくとも４回分の信号値を記憶することができる記憶容量、例えば８ビットの記憶容量が必要である。これに対し、第２の実施形態による回路ユニット４１においては、検出信号記憶部４４は、少なくとも１つの信号値を記憶することができる記憶容量、例えば２ビットの記憶容量で足り、回転量記憶部４５は、少なくとも１つの回転量を記憶することができる記憶容量、例えば３ビットの記憶容量で足り、両者合わせて５ビットの記憶容量で足りる。この点でも、電力の消費を削減することができる。
【０１２５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１０ないし図１２を参照しながら説明する。なお、図１０ないし図１２において、図１ないし図６に示す本発明の第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
図１０は、本発明の第３の実施形態による回転検出装置に設けられた回路ユニットを示している。図１０において、回路ユニット５１は、回路ユニット２５と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に基づいて回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数を検出する回路ユニットであり、回路ユニット２５に代えて基板２３上に設けることができる。
【０１２７】
回路ユニット５１は、次に説明する第３のアルゴリズムに従って回転軸１５０の回転数を計数する。第３のアルゴリズムにおいては、上述した第２の実施形態における第２のアルゴリズムと同様に、前回信号値と今回信号値と比較することにより、回転軸１５０の回転方向を考慮した回転量を認識する。そして、この回転量に基づいて、回転軸１５０が１回転したか否か、および回転軸１５０が１回転した方向が右方向か左方向かを判定する。そして、判定の結果、回転軸１５０が右方向に１回転した場合には、回転軸１５０の回転数を示す計数値を１増加させ、回転軸１５０が左方向に１回転した場合には、当該計数値を１減少させる。
【０１２８】
第３のアルゴリズムが第２のアルゴリズムと異なる点は、回転軸１５０の回転量の記憶方法である。すなわち、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から回転軸１５０が右方向に１回転する場合、まず磁気センサ２から検出信号が出力され、次に磁気センサ３から検出信号が出力され、次に磁気センサ１から検出信号が出力されるが、上述した第２のアルゴリズムにおいては、このように磁気センサ２、３、１から検出信号が出力されるたびに、回転軸１５０の回転量を回転量記憶部４５から読み取る処理、当該回転量を１増加させる処理、および１増加させた当該回転量を回転量記憶部４５に記憶する処理を行う。さらに、磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、１増加させた後の回転量から回転軸１５０が１回転したか否かを判定する処理を行う。また、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から回転軸１５０が左方向に１回転する場合、まず磁気センサ３から検出信号が出力され、次に磁気センサ２から検出信号が出力され、次に磁気センサ１から検出信号が出力されるが、上述した第２のアルゴリズムにおいては、このように磁気センサ３、２、１から検出信号が出力されるたびに、回転軸１５０の回転量を回転量記憶部４５から読み取る処理、当該回転量を１減少させる処理、および１減少させた当該回転量を回転量記憶部４５に記憶する処理を行う。さらに、磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、１減少させた後の回転量から回転軸１５０が１回転したか否かを判定する処理を行う。
【０１２９】
これに対し、第３のアルゴリズムにおいては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から回転軸１５０が右方向に１回転する場合、まず磁気センサ２から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｍ」を後述の回転量代替値記憶部５５に記憶する処理のみを行う。次に磁気センサ３から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｍ」を回転量代替値記憶部５５から読み取る処理、当該回転量代替値「ｍ」を１増加させる処理、および１増加させた当該回転量代替値「ｍ＋１」を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理を行う。次に磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｍ＋１」を回転量代替値記憶部５５から読み取る処理、および回転量代替値「ｍ＋１」から回転軸１５０が１回転したか否かを判定する処理を行う。また、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から回転軸１５０が左方向に１回転する場合、まず磁気センサ３から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｎ」を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理のみを行う。次に磁気センサ２から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｎ」を回転量代替値記憶部５５から読み取る処理、当該回転量代替値「ｎ」を１減少させる処理、および１減少させた当該回転量代替値「ｎ−１」を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理を行う。次に磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、回転量代替値「ｎ−１」を回転量代替値記憶部５５から読み取る処理、および回転量代替値「ｎ−１」から回転軸１５０が１回転したか否かを判定する処理を行う。
【０１３０】
また、第３のアルゴリズムにおいて、回転軸１５０が右方向に１回転をする間の回転量代替値「ｍ」、「ｍ＋１」のいずれもが、回転軸１５０が左方向に１回転をする間の回転量代替値「ｎ」、「ｎ−１」のいずれとも異なる値となるようにする。この条件を充足すれば、回転量代替値はいかなる数値でもよい。もっとも、回転量代替値記憶部５５の記憶容量を小さくするために、回転量代替値は小さい数値であることが望ましい。なお、第３のアルゴリズムを実現するために記憶する必要のある情報は、１回分の信号値（前回信号値）と回転量代替値である。
【０１３１】
第３のアルゴリズムによれば、第２のアルゴリズムよりも回転判定に係る処理数を減らすことができる。すなわち、第３のアルゴリズムにおいて行われる回転量代替値を回転量代替値記憶部５５から読み取る処理、回転量代替値を１増加または１減少させる処理、並びに１増加または１減少させた回転量代替値を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理の総数は、第２のアルゴリズムにおいて行われる回転量を回転量記憶部４５から読み取る処理、回転量を１増加または１減少させる処理、並びに１増加または１減少させた回転量を回転量記憶部４５に記憶する処理の総数よりも少ない。したがって、電力の消費の削減をより一層図ることができる。
【０１３２】
このような第３のアルゴリズムを実施する回路ユニット５１の回転判定回路５２は、図１０に示すように、判定処理部５３、検出信号記憶部５４および回転量代替値記憶部５５を備えている。
【０１３３】
判定処理部５３は、上述した第３のアルゴリズムに従って回転判定処理を行う演算処理回路であり、回転量代替値を取り扱う点などいくつか異なる点があるものの、第２の実施形態における判定処理部４３とほぼ同様な構成を有している。
【０１３４】
検出信号記憶部５４は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値を記憶する記憶回路である。検出信号記憶部５４は少なくとも１つの信号値を記憶することができる記憶容量を有している。
【０１３５】
回転量代替値記憶部５５は回転量代替値を記憶する記憶回路である。回転量代替値記憶部５５は少なくとも１つの回転量代替値を記憶することができる記憶容量を有している。
【０１３６】
図１１および図１２は、第３のアルゴリズムに従った回路ユニット５１の具体的な動作を示している。説明の便宜上、上述した第１の実施形態と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に対応する信号値をそれぞれ「１」、「２」、「３」とする。
【０１３７】
また、図１２に示す表において、最も左側の第１列は、図６と同様にステップ番号を示している。また、図１２中の第２列は検出信号に対応する信号値を示し、第３列は判定処理部５３による処理前の信号値を示し、第４列は判定処理部５３による信号値についての処理内容を示し、第５列は判定処理部５３による処理後の信号値を示している。また、図１２中の第６列は判定処理部５３による処理前の回転量代替値を示し、第７列は判定処理部５３による回転量代替値についての処理内容を示し、第８列は判定処理部５３による処理後の回転量代替値を示している。また、図１２中の第９列は判定処理部５３による判定結果を示し、最も右側の第１０列は計数処理部３６による処理後の計数値を示している。
【０１３８】
図１２中のステップＳ４１は初期状態である。初期状態においては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある（図１１参照）。そして、検出信号記憶部５４には前回信号値の初期値として「１」が記憶され、回転量代替値記憶部５５には初期値として「０」が記憶されている。
【０１３９】
ステップＳ４２において、回転軸１５０の右方向の回転に伴って可動部１３が初期状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「１」を読み取り、当該前回信号値「１」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「２」とを比較し、回転軸１５０の回転量を認識する。ここで、判定処理部５３は、前回信号値と今回信号値とを比較し、前回信号値と今回信号値とがそれぞれ「１」、「２」である場合、「２」、「３」である場合、または「３」、「１」である場合には、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識し、一方、前回信号値と今回信号値とが「１」、「３」である場合、「３」、「２」である場合、または「２」、「１」である場合には、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。ステップＳ４２においては、前回信号値と今回信号値がそれぞれ「１」、「２」であるので、判定処理部５３は、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ４２において、判定処理部５３は今回信号値「２」を検出信号記憶部５４に記憶（上書き）する。さらに、判定処理部５３は、回転量代替値として「２」を回転量代替値記憶部５５に記憶（上書き）する。
【０１４０】
ステップＳ４３において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４２の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「２」を読み取り、当該前回信号値「２」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「３」とを比較し、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ４３において、判定処理部５３は今回信号値「３」を検出信号記憶部５４に記憶する。さらに、判定処理部５３は、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値「２」を読み取り、当該読み取った回転量代替値「２」を１増加させ、当該増加させた回転量代替値「３」を回転量代替値記憶部５５に記憶する。
【０１４１】
ステップＳ４４において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４３の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「３」を読み取り、当該前回信号値「３」と、磁気センサ１から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」とを比較し、回転軸１５０が右方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ４４において、判定処理部５３は今回信号値「１」を検出信号記憶部５４に記憶する。さらに、判定処理部５３は、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値「３」を読み取る。しかし、判定処理部５３は、ステップＳ４４においては、回転量代替値を変更する処理も、回転量代替値を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理も行わない。
【０１４２】
ここで、判定処理部５３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップでは、回転軸１５０が１回転したか否かの判定を行う。すなわち、判定処理部５３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップにおいて、回転軸１５０の回転方向が右方向であり、かつ回転量代替値記憶部５５から読み取った回転量代替値が「３」であるとき、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。また、判定処理部５３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップにおいて、回転軸１５０の回転方向が左方向であり、回転量代替値記憶部５５から読み取った回転量代替値が「０」であるとき、回転軸１５０が左方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が左方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。磁気センサ１から検出信号が出力されたステップＳ４４においては、回転軸１５０の回転方向が右方向であり、かつ回転量代替値記憶部５５から読み取った回転量代替値は「３」なので、判定処理部５３は、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したことを示す回転判定信号を出力する。判定処理部５３から当該回転判定信号が出力されると、これに応じて計数処理部３６が計数値記憶部３８から計数値を読み取り、当該読み取った計数値を１増加させ、当該１増加させた計数値を計数値記憶部３８に記憶（上書き）する。
【０１４３】
ステップＳ４５において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４４の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、ステップＳ４２と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部５４に記憶された信号値は「２」となり、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値は「２」となる。
【０１４４】
ステップＳ４６において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４５の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、ステップＳ４３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部５４に記憶された信号値は「３」となり、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量は「３」となる。
【０１４５】
ステップＳ４７において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に変化し、これに伴って可動部１３がステップＳ４６の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「３」を読み取り、当該前回信号値「３」と、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「２」とを比較し、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ４７において、判定処理部５３は今回信号値「２」を検出信号記憶部５４に記憶する。さらに、判定処理部５３は、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値「３」を読み取り、当該読み取った回転量代替値「３」を１減少させ、当該減少させた回転量代替値「２」を回転量代替値記憶部５５に記憶する。
【０１４６】
ステップＳ４８において、回転軸１５０の回転方向が左方向から右方向に戻り、これに伴って可動部１３がステップＳ４７の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、ステップＳ４３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部５４に記憶された信号値は「３」となり、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値は「３」となる。
【０１４７】
ステップＳ４９において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に再び変化し、これに伴って可動部１３がステップＳ４８の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、ステップＳ４７と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部５４に記憶された信号値は「２」となり、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量は「２」となる。
【０１４８】
ステップＳ５０において、回転軸１５０の左方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ４９の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部５３は、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「２」を読み取り、当該前回信号値「２」と、磁気センサ１から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」とを比較し、回転軸１５０が左方向に１２０度回転したと認識する。続いて、ステップＳ５０において、判定処理部５３は今回信号値「１」を検出信号記憶部５４に記憶する。さらに、判定処理部５３は、回転量代替値記憶部５５に記憶された回転量代替値「２」を読み取る。しかし、判定処理部５３は、ステップＳ５０においては、回転量代替値を変更する処理も、回転量代替値を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理も行わない。また、上述したように、判定処理部５３は、磁気センサ１から検出信号が出力されたステップでは、回転軸１５０が１回転したか否かの判定を行う。磁気センサ１から検出信号が出力されたステップＳ５０において、回転軸１５０の回転方向が左方向であるが、回転量代替値記憶部５５から読み取った回転量代替値は「２」なので、判定処理部５３は回転判定信号を出力しない。
【０１４９】
また、回転軸１５０が、例えばステップＳ５０の状態（アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある状態）から、右方向に３０度ないし１１０度程度の回転と左方向に３０度ないし１１０度程度の回転とを繰り返した場合には、アウトプット磁石１６が磁気センサ１への接近、離間を連続的に繰り返すので、ステップＳ５１、Ｓ５２に示すように、磁気センサ１から検出信号が連続的に出力される。この場合、判定処理部５３は、磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、検出信号記憶部５４に記憶された前回信号値「１」を読み取り、磁気センサ１から今回出力された検出信号に対応する今回信号値「１」と比較する。そして、判定処理部５３は、当該比較結果から、回転軸１５０の回転量が１２０度に達していないことを認識する。この場合、判定処理部５３は、今回信号値を検出信号記憶部５４に記憶する処理も、回転量代替値記憶部５５からの回転量代替値の読み取る処理も、回転量代替値を増加または減少させる処理も、回転量代替値を回転量代替値記憶部５５に記憶する処理も行わない。
【０１５０】
さらに、回転軸１５０の右方向または左方向の回転に伴う可動部１３の右方向または左方向の回転に応じ、判定処理部５３はステップＳ５３以降の処理を行う。
【０１５１】
以上説明した通り、第３の実施形態によれば、第２の実施形態により得られる作用効果に加え、上述したように、第３のアルゴリズムを採用することにより、回転判定に係る処理数を第２のアルゴリズムを採用する場合よりも少なくすることができ、電力の消費の削減をより一層図ることができる。また、第２の実施形態による回路ユニット４１では、検出信号記憶部４４の記憶容量（２ビット）と回転量記憶部４５の記憶容量（３ビット）とを合わせて記憶容量を５ビットまで小さくすることができるが、第３の実施形態による回路ユニット５１では、検出信号記憶部５４の記憶容量（２ビット）と回転量代替値記憶部５５の記憶容量（２ビット）とを合わせて記憶容量を４ビットまで小さくすることができる。この点でも、電力消費を削減を推し進めることができる。
【０１５２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１３ないし図１５を参照しながら説明する。なお、図１３ないし図１５において、図１ないし図６に示す本発明の第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５３】
図１３は、本発明の第４の実施形態による回転検出装置に設けられた回路ユニットを示している。図１３において、回路ユニット６１は、回路ユニット２５と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に基づいて回転軸１５０の回転方向を考慮した回転数を検出する回路ユニットであり、回路ユニット２５に代えて基板２３上に設けることができる。
【０１５４】
回路ユニット５１は、次に説明する第４のアルゴリズムに従って回転軸１５０の回転数を計数する。第４のアルゴリズムは次のような考え方を基礎にしている。すなわち、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から、回転軸１５０が右方向に１回転し、これに伴って可動部１３が右方向に１回転する場合、アウトプット磁石１６は、可動部１３の回転が始まった直後に、磁気センサ１の周方向右隣に配置された磁気センサ２の近傍を通過し、可動部１３が１回転する直前に、磁気センサ１の周方向左隣に配置された磁気センサ３の近傍を通過する。したがって、回転軸１５０の回転に伴う可動部１３の回転により、アウトプット磁石１６が、磁気センサ１と対向する位置から移動を開始した直後に磁気センサ２の近傍を通過した事実と、磁気センサ１と対向する位置に戻る直前に磁気センサ３の近傍を通過した事実とを認識することにより、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定することができる。また、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向する位置にある状態から、回転軸１５０が左方向に１回転し、これに伴って可動部１３が左方向に１回転する場合、アウトプット磁石１６は、可動部１３の回転が始まった直後に、磁気センサ１の周方向左隣に配置された磁気センサ３の近傍を通過し、可動部１３が１回転する直前に、磁気センサ１の周方向右隣に配置された磁気センサ２の近傍を通過する。したがって、回転軸１５０の回転に伴う可動部１３の回転により、アウトプット磁石１６が、磁気センサ１と対向する位置から移動を開始した直後に磁気センサ３の近傍を通過した事実と、磁気センサ１と対向する位置に戻る直前に磁気センサ２の近傍を通過した事実とを認識することにより、回転軸１５０が左方向に１回転したと判定することができる。
【０１５５】
このような考え方を基礎とした第４のアルゴリズムにおいては、磁気センサ１、２、３のうち、例えば磁気センサ１を基準となる磁気センサとし、磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、前回、磁気センサ１から検出信号が出力された直後に磁気センサ２および磁気センサ３のいずれかから出力された検出信号に対応する信号値と、今回、磁気センサ１から検出信号が出力される直前に磁気センサ２および磁気センサ３のいずれかから出力された検出信号に対応する信号値とがそれぞれ所定の信号値であるか否かを判断し、当該判断結果に基づいて回転軸１５０が１回転したか否かを判定する。なお、第４のアルゴリズムを実現するために記憶する必要のある情報は、２つの信号値である。
【０１５６】
このような第４のアルゴリズムを実施する回路ユニット６１の回転判定回路６２は、図１３に示すように、判定処理部６３および検出信号記憶部６４を備えている。
【０１５７】
判定処理部６３は、上述した第４のアルゴリズムに従って回転判定処理を行う演算処理回路であり、第１の実施形態における判定処理部３３とほぼ同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号を受け取り、受け取った検出信号が磁気センサ１、２、３のうちのいずれから出力されたかを認識する。また、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４を制御し、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値の記憶、読み取り、消去を行うことができる。また、判定処理部６３は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値、および検出信号記憶部６４から読み取った信号値をそれぞれ認識し、当該認識結果により回転軸１５０が右方向に１回転したか否か、左方向に１回転したか否かを判定し、回転軸１５０が右方向に１回転したときと、回転軸１５０が左方向に１回転したときで互いに異なる回転判定信号を出力する。
【０１５８】
検出信号記憶部６４は、磁気センサ１、２、３から出力された検出信号に対応する信号値を記憶する記憶回路である。検出信号記憶部６４は少なくとも２つの信号値を同時に記憶することができる記憶容量を有している。
【０１５９】
図１４および図１５は、第４のアルゴリズムに従った回路ユニット６１の具体的な動作を示している。説明の便宜上、上述した第１の実施形態と同様に、磁気センサ１、２、３から出力される検出信号に対応する信号値をそれぞれ「１」、「２」、「３」とする。また、判定処理部６３は検出信号記憶部６４に２つの信号値を同時に記憶する。これら２つの信号値は、２進数で表現した場合に４ビットからなる１つのビット列（以下、これを「信号値配列」という。）として取り扱われるものとする。すなわち、上記２つの信号値のうち一方の信号値が信号値配列中の第１の領域（例えば４ビットのビット列のうちの上位２ビット）に割り当てられ、上記２つの信号値のうちの他方の信号値が信号値配列中の第２の領域（例えば４ビットのビット列のうちの下位２ビット）に割り当てられるものとする。
【０１６０】
また、図１５に示す表において、最も左側の第１列は、図６と同様にステップ番号を示し、第２列は検出信号に対応する信号値を示している。第３列は判定処理部６３による処理前の信号値配列を示し、第４列は判定処理部６３による信号値配列についての処理内容を示し、第５列は判定処理部６３による処理後の信号値配列を示している。また、図１５中の第６列は判定処理部６３による判定結果を示し、最も右側の第７列は計数処理部３６による処理後の計数値を示している。
【０１６１】
図１５中のステップＳ６１は初期状態である。初期状態においては、アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある（図１４参照）。そして、検出信号記憶部６４には信号値配列の初期値として「００」が記憶されている。
【０１６２】
ステップＳ６２において、回転軸１５０の右方向の回転に伴って可動部１３が初期状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「００」を読み取り、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する信号値「２」（２進数では「１０」）を信号値配列中の第１の領域に入れる。これにより信号値配列は「０２」（２進数では「００１０」）となる。続いて、判定処理部６３は当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶（上書き）する。
【０１６３】
このように、判定処理部６３は、可動部１３が初期状態から回転を開始した直後においては、磁気センサ２および磁気センサ３のいずれかから出力された検出信号に対応する信号値を信号値配列中の第１の領域に入れ、当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。また、判定処理部６３は、後述するように、アウトプット磁石１６が磁気センサ１の近傍を通過した直後、すなわち、磁気センサ１から検出信号が出力された直後においても、磁気センサ２および磁気センサ３のいずれかから出力された検出信号に対応する信号値を信号値配列中の第１の領域に入れ、当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。一方、判定処理部６３は、後述するように、これら以外の時期においては、磁気センサ２および磁気センサ３のいずれかから出力された検出信号に対応する信号値を信号値配列中の第２の領域に入れ、当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。
【０１６４】
ステップＳ６３において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ６２の状態から右方向に１２０度回転し、磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「０２」を読み取り、磁気センサ３から今回出力された検出信号に対応する信号値「３」（２進数では「１１」）を信号値配列中の第２の領域に入れる。これにより信号値配列は「３２」（２進数では「１１１０」）となる。続いて、判定処理部６３は当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。
【０１６５】
ステップＳ６４において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ６３の状態から右方向に１２０度回転し、磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「３２」を読み取り、当該信号値配列「３２」に基づいて、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する。すなわち、判定処理部６３は、磁気センサ１、２、３のうち基準となる磁気センサ１から検出信号が出力されたときには、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する処理を行う。この判定処理において、判定処理部６３は、信号値配列が「３２」の場合に、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、信号値配列が「２３」の場合に、回転軸１５０が左方向に１回転したと判定する。信号値配列がこれら以外の場合には、判定処理部６３は、回転軸１５０が１回転していないと判定する。ステップＳ６４において信号値配列は「３２」であるので、判定処理部６３は、回転軸１５０が右方向に１回転したと判定し、その旨を示す回転判定信号を出力する。そして、判定処理部６３は、読み取った信号値配列「３２」を消去して、信号値配列「００」を検出信号記憶部６４に記憶する。また、判定処理部６３から当該回転判定信号が出力されると、これに応じて計数処理部３６が計数値記憶部３８から計数値を読み取り、当該読み取った計数値を１増加させ、当該１増加させた計数値を計数値記憶部３８に記憶（上書き）する。
【０１６６】
ステップＳ６５において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ６４の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、ステップＳ６２と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列は「０２」となる。
【０１６７】
ステップＳ６６において、回転軸１５０の右方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ６５の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、ステップＳ６３と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列は「３２」となる。
【０１６８】
ステップＳ６７において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に反転し、これに伴って可動部１３がステップＳ６６の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「３２」を読み取り、磁気センサ２から今回出力された検出信号に対応する信号値「２」を信号値配列中の第２の領域に入れる。これにより信号値配列は「２２」となる。続いて、判定処理部６３は当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。
【０１６９】
ステップＳ６８において、回転軸１５０の回転方向が左方向から右方向に戻り、これに伴って可動部１３がステップＳ６７の状態から右方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ３から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「２２」を読み取り、磁気センサ３から今回出力された検出信号に対応する信号値「３」を信号値配列中の第２領域に入れる。これにより、信号値配列は「３２」となる。続いて、判定処理部６３は当該信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する。
【０１７０】
ステップＳ６９において、回転軸１５０の回転方向が右方向から左方向に再び反転し、これに伴って可動部１３がステップＳ６８の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ２から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３はステップＳ６７と同様の処理を行う。この結果、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列は「２２」となる。
【０１７１】
ステップＳ７０において、回転軸１５０の左方向の回転が継続し、これに伴って可動部１３がステップＳ６９の状態から左方向に１２０度回転し、これにより磁気センサ１から検出信号が出力されたとき、判定処理部６３は、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「２２」を読み取り、当該読み取った信号値配列に基づいて、回転軸１５０が右方向または左方向に１回転したか否かを判定する。ステップＳ７０において信号値配列は「２２」であるので、判定処理部６３は、回転軸１５０が１回転してないと判定する。この場合、判定処理部６３は回転判定信号を出力しない。したがって、計数処理部３６は動作しない。そして、判定処理部６３は、読み取った信号値配列「２２」を消去して、信号値配列「００」を検出信号記憶部６４に記憶する。
【０１７２】
また、回転軸１５０が、ステップＳ７０の状態（アウトプット磁石１６が磁気センサ１と対向した位置にある状態）から、右方向に３０度ないし１１０度程度の回転と左方向に３０度ないし１１０度程度の回転とを繰り返した場合には、アウトプット磁石１６が磁気センサ１への接近、離間を連続的に繰り返すので、ステップＳ７１、Ｓ７２に示すように、磁気センサ１から検出信号が連続的に出力される。この場合、判定処理部６３は、この状態を認識するために、磁気センサ１から検出信号が出力されるたびに、検出信号記憶部６４に記憶された信号値配列「００」を読み取るが、信号値配列に新たな値を入れる処理も、信号値配列を検出信号記憶部６４に記憶する処理も行わない。
【０１７３】
さらに、回転軸１５０の右方向または左方向の回転に伴う可動部１３の右方向または左方向の回転に応じ、判定処理部６３はステップＳ７３以降の処理を行う。
【０１７４】
以上説明した通り、本発明の第４の実施形態における回路ユニット６１によれば、第１ないし第３の実施形態による回路ユニット２５、４１、５１と同様に、回転判定回路６２と計数回路３２とを分離し、回転判定回路６２から回転判定信号が出力されたときに限り計数回路３２を動作させることにより、電力の消費を削減することができる。さらに、第４の実施形態による回路ユニット６１によれば、検出信号記憶部６４の記憶容量を４ビットにまで小さくすることができ、かつ、判定処理部６２の回転判定に係る処理数を少なくすることができる。したがって、電力消費の削減をより一層図ることができる。
【０１７５】
（他の実施形態）
上述した各実施形態による回転検出装置では、図３に示すように、可動部１３の外周部に周方向に３つの磁石、すなわち、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７を設ける場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。図１６に示すように、円柱状の磁性体を２分し、一方の磁性体によりスタンバイ磁石７１を形成し、他方の磁性体によりアウトプット磁石７２を形成してもよい。
【０１７６】
また、上述した各実施形態による回転検出装置では、図３に示すように、可動部１３にスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７を設け、可動部１３の周囲に磁気センサ１、２、３を設け、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７が回転軸１５０の回転に伴って移動し、磁気センサ１、２、３が移動しない場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。図１７に示すように、可動部７３に磁気センサ１、２、３を設け、可動部７３の周囲にスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７を設け、磁気センサ１、２、３が回転軸１５０の回転に伴って移動し、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７が移動しない構成としてもよい。
【０１７７】
また、上述した各実施形態による回転検出装置では、図２および図３に示すように、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７のそれぞれを棒状の磁石とし、これら磁石の長手方向と、磁気センサ１、２、３の磁性素子２１の長手方向とが互いに平行となるようにスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７および磁気センサ１、２、３を配置する構成としたが、本発明はこれに限らない。図１８に示す回転検出装置１１０のように、スタンバイ磁石、アウトプット磁石、スタンバイ磁石のそれぞれを１組の磁石１１１、１１２により構成し、当該１組の磁石１１１、１１２のうちの一方の磁石１１１を磁性素子２１の一端側に配置し、他方の磁石１１２を磁性素子２１の他端側に配置し、一方の磁石１１１と他方の磁石１１２とで互いに異なる磁極が互いに向かい合うように磁石１１１、１１２のそれぞれの向きを設定する構成としてもよい。
【０１７８】
また、上述した各実施形態による回転検出装置では、図２および図３に示すように、棒状のスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７の長手方向、および磁気センサ１、２、３の磁性素子２１の長手方向が回転軸１５０の軸方向と平行になるように、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７、磁気センサ１、２、３を配置したが、本発明はこれに限らない。図１９に示す回転検出装置１２０のように、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７の長手方向、および磁気センサ１、２、３の磁性素子２１の長手方向が回転軸１５０の軸方向に対して垂直となるように、スタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７、磁気センサ１、２、３を配置してもよい。
【０１７９】
また、上述した各実施形態では、３つの磁気センサ１、２、３を設ける場合を例にあげたが、磁気センサの個数は３つに限らず、４つ以上でもよい。磁気センサの個数を増やせば記憶部の記憶容量や回転判定に係る処理数が増加するが、検出精度、確度および信頼性を向上させることができる。
【０１８０】
また、上述した各実施形態では、本発明の運動検出装置として回転検出装置を例にあげたが、本発明はこれに限らない。本発明は、図２０に示すような、被検出体の周回運動の状態、例えば被検出体の周回移動方向を考慮した周回数を検出する周回運動検出装置２００にも適用することができる。周回運動検出装置２００は、回転検出装置１００の磁気センサ１、２、３と同様の磁気センサ２０１、２０２、２０３、２０４と、回転検出装置１００のスタンバイ磁石１５、アウトプット磁石１６、スタンバイ磁石１７と同様のスタンバイ磁石２０５、アウトプット磁石２０６、スタンバイ磁石２０７とを備えている。また、周回運動検出装置２００の被検出物は、例えば閉ループを形成するベルトコンベアのベルト２１１である。スタンバイ磁石２０５、アウトプット磁石２０６、スタンバイ磁石２０７は、このベルト２１１に取り付けられ、ベルト２１１が周回運動をすると、これに伴って移動する。一方、磁気センサ２０１、２０２、２０３、２０４はベルト２１１の周囲に動かないように配置されている。また、スタンバイ磁石２０５、アウトプット磁石２０６、スタンバイ磁石２０７はそれぞれ間隔Ｄｃをもって配置されており、間隔Ｄｃは、磁気センサ２０１、２０２、２０３、２０４のそれぞれの間隔Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｄｇのうちの最小の間隔Ｄｆよりも小さい。このような周回運動検出装置２００によれば、ベルト２１１の周回移動方向を考慮した周回数の検出の正確性を損なうことなく、周回運動検出装置２００の小型化、軽量化、低コスト化を図ることできる。なお、ベルト２１１は四角形の軌道上を周回運動するが、周回運動の軌道の形状は四角形に限らず、三角形、楕円、トラック型等でもよい。
【０１８１】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う運動検出装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１８２】
１、２、３、２０１、２０２、２０３、２０４  磁気センサ（磁界検出部）
１３、７３  可動部
１５、１７、７１、２０５、２０７  スタンバイ磁石（磁界発生部）
１６、７２、１１１、１１２、２０６  アウトプット磁石（磁界発生部）
２１  磁性素子
２２  コイル
２５、４１、５１、６１  回路ユニット（運動検出回路）
３１、４２、５２、６２  回転判定回路
３２  計数回路
３３、４３、５３、６３  判定処理部
３４、４４、５４、６４  検出信号記憶部
３６  計数処理部
３８  計数値記憶部
３９  電源電圧生成回路
４５  回転量記憶部
５５  回転量代替値記憶部
１００、１１０、１２０  回転検出装置（運動検出装置）
１５０  回転軸（被検出体）
２００  周回運動検出装置（運動検出装置）
２１１  ベルト（被検出体）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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